CN101694179A - 增压器涡轮端油封结构 - Google Patents
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Abstract
一种增压器涡轮端油封结构，它是设置在增压器转子主轴上的涡轮端油封结构，在主轴上靠近涡轮，从涡轮向左依次排列有气封圈、油封和轴承；在轴承和油封外有轴承座。油封由新设计的第一离心阻尼回油结构和第二离心阻尼回油结构中的回封油槽组成。轴承座上新设计消除油雾回油结构、第一离心阻尼回油结构和第二离心阻尼回油结构的回油通路。本增压器涡轮端油封结构，采用新设计的油封两次阻尼后回油、消除油雾回油结构、积炭封油结构，部分改动原结构中的螺纹封油以及改动第二离心回油腔和第一离心回油腔，设定了合理的轴向位置尺寸链。使该结构在主轴旋转时有效的封油，保证柴油机以正常的功率运行，行车安全得以保障。
Description
技术领域
本发明属于柴油机配套部件，特别涉及一种增压器涡轮端油封结构。
背景技术
随着铁道部对机车运行速度进行调整，机车运行安全凸显出来，为此对机车配件的可靠性和安全性铁道部提出了更高要求。增压器是机车柴油机的重要部件，它直接影响机车运行速度与行车安全。增压器转子的涡轮端漏油固死使柴油机不能正常工作，影响机车正常运行。
增压器原封油结构只能在柴油机标定转速时才起封油作用，在柴油机长时间怠速运转，增压器转子的涡轮及叶轮的轮背处会产生一定的负压，而导致中间体内的机油和油雾向外泄漏，而涡轮端机油向外泄漏会由于机油和机油当中的积碳在高温下(750度)固化而形成堆积物，油雾在高温下也同样形成堆积物。这些堆积物的体积大到一定程度时转子就会固死，增压器停止工作，严重影响正常行车。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种增压器涡轮端油封。
本发明的技术方案是：
一种增压器涡轮端油封结构，其特征在于：它是设置在增压器转子主轴(11)上的涡轮端油封结构，在主轴(11)上靠近涡轮(2.6)，从涡轮向左依次排列有气封圈(6)、油封(3)和轴承(14)；在轴承(14)和油封(3)外有轴承座(5)；主轴(11)面上从靠近涡轮向左依次排列有五道阻尼台：阻尼台e、阻尼台d、阻尼台c、阻尼台b、阻尼台a；在气封圈(6)与主轴(11)面相配合的内面上有积碳封油结构环槽(9)、螺纹封油面(10)、第二离心回油腔(7)和第一离心回油腔(8)；气封圈(6)的部分内面和主轴(11)面上的阻尼台e径向面、阻尼台d径向面相配合，阻尼台e端面、阻尼台d端面与离心回油腔端面轴向位置相配合；气封圈(6)内还有第一回油通路(12)；在油封(3)内面上和主轴(11)面之间有第二离心阻尼回油结构槽(2)和第一离心阻尼回油结构槽(1)；在油封(3)内径面上和主轴(11)面上的阻尼台b径向面、阻尼台a径向面相配合，阻尼台b端面、阻尼台a端面与第二离心阻尼回油结构槽端面和第一离心阻尼回油结构槽端面轴向相配合；在轴承座(5)内部有消除油雾回油结构(4)和第二回油通路(13)。
一种增压器涡轮端油封，其特征在于：轴承座，轴承座内孔装有径向轴承，径向轴承右端面的轴承座孔装有铜油封，铜油封右侧轴承座上有消除油雾回油结构，轴承座右端有气封圈，转子轴由气封圈右端经气封圈内孔、铜轴承内孔、径向轴承内孔装入。
本发明效果是：
本增压器涡轮端油封结构，采用新设计的油封两次阻尼后回油、消除油雾回油结构、积碳封油结构，部分改动原结构中的螺纹封油，设定了合理的轴向位置尺寸链。使该结构在主轴旋转时有效的封油，保证柴油机以正常的功率运行，行车安全得以保障。新设计的积碳封油结构，其作用是转子径向间隙因使用过大而产生微泄时收集残泄润滑油以及润滑油中的积碳，收集的残泄润滑油以及积碳在涡轮端高温的作用下形成积碳堆积，积碳的堆积在高温和压力下形成类似石墨的物质堆积。类似石墨的物质堆积在积碳封油结构中形成封油圈，而封油圈的磨损会得到残泄润滑油中积碳的补偿，起到很好封油作用。
本增压器涡轮端油封特别适用于3字头各型增压器涡轮端封油，属于增压器润滑部与涡轮工作部隔离结构，是将润滑部的润滑油与涡轮工作部的动力气互不串通的作用，保证增压器在良好的状态下正常运行。用于ZN310G增压器，该结构经试验台试验封油效果非常好，现已与内燃机车柴油机配机使用效果很好，保证了柴油机正常运行。
附图说明
图1是带有增压器涡轮端油封的涡轮部套组装图
图2是增压器涡轮端油封的部分结构示意图
图3是气封圈结构主视图
图4是气封圈结构侧剖图
图5是油封结构主视图
图6是油封结构侧剖图
图7是油封结构A-A剖图
图8是轴承座主视图
图9是轴承座侧剖图
图中：1、第一离心阻尼回油结构，2、第二离心阻尼回油结构，3、油封，4、消除油雾回油结构，5、轴承座，6、气封圈，7、第一离心回油腔，8、第二离心回油腔，9、积碳封油结构，10、螺纹封油，11、主轴，12、第一回油通路，13、第二回油通路，14、轴承，15、涡轮，16、气壳，17、外密封垫。
图2中a、b、c、d、e部分为主轴上的阻尼轴台。
具体实施方式
结构如图1、2所示的一种增压器涡轮端油封结构，它是设置在增压器转子主轴(11)上的涡轮端油封结构，在主轴(11)上靠近涡轮(2.6)，从涡轮向左依次排列有气封圈(6)、油封(3)和轴承(14)；在轴承(14)和油封(3)外有轴承座(5)；主轴(11)面上从靠近涡轮向左依次排列有五道阻尼台：阻尼台e、阻尼台d、阻尼台c、阻尼台b、阻尼台a；在气封圈(6)与主轴(11)面相配合的内面上有积碳封油结构环槽(9)、螺纹封油面(10)、第二离心回油腔(7)和第一离心回油腔(8)；气封圈(6)的部分内径面和主轴(11)面上的阻尼台e径向面、阻尼台d径向面相配合，阻尼台e端面、阻尼台d端面与离心回油腔端面轴向位置相配合；气封圈(6)内还有第一回油通路(12)；在油封(3)内面上和主轴(11)面之间有第二离心阻尼回油结构槽(2)和第一离心阻尼回油结构槽(1)；在油封(3)内径面上和主轴(11)面上的阻尼台b径向面、阻尼台a径向面相配合，阻尼台b端面、阻尼台a端面与第二离心阻尼回油结构槽端面和第一离心阻尼回油结构槽端面轴向相配合；在轴承座(5)内部有消除油雾回油结构(4)和第二回油通路(13)。
本封油结构的特点：
1、油封3：见图5、6、7
由新设计的第一离心阻尼回油结构和第二离心阻尼回油结构中的回封油槽组成。
(1)第一离心阻尼回油结构1：该离心阻尼回油结构中的主轴阻尼轴台a将轴承泻出的润滑油阻尼，然后由主轴阻尼轴台a上的斜面，在主轴旋转离心力的作用下形成油幕，将润滑油封在第一离心阻尼回油结构腔内，顺回油通路13回到储油腔。
(2)第二离心阻尼回油结构2：该离心阻尼回油结构的作用是将阻尼轴台a径向间隙泄露的润滑油阻尼，然后由主轴阻尼轴台b上的斜面，在主轴旋转离心力的作用下形成油幕，将润滑油封在第二离心阻尼回油结构腔内，顺第二回油通路13回到储油腔。
2、轴承座5：见图8、9
轴承座上为新设计的消除油雾回油结构4。第二离心阻尼回油结构中阻尼轴台b径向间隙泄露的润滑油，由主轴轴台c斜面收集，在主轴旋转离心力的作用下形成油幕并沿消除油雾回油结构4曲面，以液态形式送入第二回油通路13回到储油腔。轴台d斜面收集的滑油也送入消除油雾回油结构中，顺第二回油通路13回到储油腔。
消除油雾回油结构能有效地防止润滑油油幕与轴承座内端面折返碰撞而产生的油雾，避免油雾外泄引起固死。
3、气封圈6：见图3、4
由第一离心回油腔7、第二离心回油腔8、新设计的积碳封油结构9、螺纹封油10组成
(1)、第一离心回油腔7：
在原结构的基础上加大了回油腔的空间并调整了轴向位置尺寸，作用是将主轴阻尼轴台e上的斜面收集的滑油，在主轴旋转离心力的作用下形成油幕，将润滑油封在第一离心回油腔7内，顺第一回油通路12回到储油腔。
(2)、第二离心回油腔8：
在原结构的基础上加大了回油腔的空间并调整了轴向位置尺寸，作用将螺封住的润滑油导入第一回油通路12回到储油腔。
(3)、积碳封油结构9：
新设计的积碳封油结构，其作用是转子径向间隙因使用过大而产生微泄时收集残泄润滑油和滑油中的积碳，收集的残泄润滑油和滑油中的积碳在涡轮端高温的作用下形成积碳堆积，积碳的堆积在高温和压力下形成类似石墨的物质堆积。类似石墨的物质堆积在积碳封油结构中形成封油圈，而封油圈的磨损会得到残泄润滑油中的积碳的补偿，起到很好封油作用。
(4)、螺纹封油10：
在原结构的基础上调整轴向尺寸。
具体使用实例
涡轮部套组装如图2所示：
1、用于增压器：用于ZN310G增压器。
2、组装工艺(如涡轮部套组装图2所示)
(1)、将径向轴承14装入轴承座5内，再将油封3装在轴承座右侧如图2所示位置，并将油封开口面向轴承一侧上下对齐装到位。
(2)、将装好的轴承座5装入涡轮出气壳16内。
(3)涡轮端轴承座外密封垫17放在轴承座5端面然后再把涡轮气封圈6装配在轴承座5上并固定。
(4)、将主轴11和涡轮15装配的主轴涡轮组合，按图所示装入轴承装配内。
将其它部件组装齐后，按TP/T 1384-2003铁道动力装置柴油机用涡轮增压器试验方法要求进行试验
该结构经试验台试验和100小时配机试验封油效果非常好，现已与东风4D内燃机车柴油机配机使用效果很好，保证了柴油机正常运行。
Claims (1)
1.一种增压器涡轮端油封结构，其特征在于：它是设置在增压器转子主轴(11)上的涡轮端油封结构，在主轴(11)上靠近涡轮(2.6)，从涡轮向左依次排列有气封圈(6)、油封(3)和轴承(14)；在轴承(14)和油封(3)外有轴承座(5)；主轴(11)面上从靠近涡轮向左依次排列有五道阻尼台：阻尼台e、阻尼台d、阻尼台c、阻尼台b、阻尼台a；在气封圈(6)与主轴(11)面相配合的内面上有积碳封油结构环槽(9)、螺纹封油面(10)、第二离心回油腔(7)和第一离心回油腔(8)；气封圈(6)的部分内径面和主轴(11)外径面上的阻尼台e径向面、阻尼台d径向面相配合，阻尼台e端面、阻尼台d端面与离心回油腔端面轴向位置相配合；气封圈(6)内还有第一回油通路(12)；在轴承座(5)内，并与主轴(11)之间有消除油雾回油结构环槽(4)；在油封(3)内面上和主轴(11)面之间有第二离心阻尼回油结构槽(2)和第一离心阻尼回油结构槽(1)；在油封(3)内径面上和主轴(11)外径面上的阻尼台b径向面、阻尼台a径向面相配合，阻尼台b端面、阻尼台a端面与第二离心阻尼回油结构槽端面和第一离心阻尼回油结构槽端面轴向相配合；在轴承座(5)内部有消除油雾回油结构(4)和第二回油通路(13)。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103375427A (zh) * | 2012-04-16 | 2013-10-30 | 三星泰科威株式会社 | 用于压缩机的油封 |
| CN107208548A (zh) * | 2015-01-26 | 2017-09-26 | 三菱重工业株式会社 | 废气涡轮增压器 |
| CN114198392A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-18 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种轴向固定径向可倾组合轴承 |
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2009
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100414 |