CN1030342C - 废气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

在废气涡轮增压器的压气机(2)和涡轮机(3)之间配置一双壁隔板(4)。在内壁(13)上设有径向肋(12)和辐板(14)。由于以压气机和隔板为边界的空间(8)和(11)的存在，与现有技术相比，使传热给压气机变得更为困难，从而延长了压气机的使用寿命。隔板内壁上的圆周槽(15)减缓了密封带(7)下面空间的压力增高，因而减小了轴向推力。

Description

本发明涉及一种废气涡轮增压器，其中在压气机和涡轮机之间设有一隔板，以便遮去热废气。
这种废气涡轮增压器是已知的。迄今，在安装于一共有轴上的压气机和涡轮机之间已设置一单壁隔板，它用于将涡轮机后的热废气跟压气机隔离。借助于一平盖板形成一空间，从而强化了这一效果，由于它的存在，废气在该空间内仅进行极小量的热交换，因而作为一隔热层。在配装过程中采用一个作为导向用途（支承隔板）的导向轴衬套，以免损坏压气机和隔板之间的密封带（迷宫式密封装置）。在轴承失效（径向游隙增大）时，所述轴会碰到隔板，从而会严重损坏。该导向衬套由铝制成，以减少或防止这种损坏。
此外，该隔板和保护衬套引导由迷宫密封装置的间隙漏出的漏气流经压气机、所述轴和涡轮机叶轮进入排气壳体。在迷宫密封装置下面，在压气机和隔板之间设置一自由空间。这种泄漏气流冷却了压气机、所述轴和涡轮机叶轮。它阻止废气到达压气机，因此称之为保护气流。
压气机和隔板之间的保护气流会随压气机一起转动，从而在所述密封带下面建立起压力。这种所建立的压力增加了对轴承的轴向推力。
轴向推力的增加是通过在上述自由空间内的隔板上设置一些肋来防止的。这些肋形成一些涡流，尽管它们确实减小了对轴承的轴向推力，然而，带来一个缺点：对压气机叶轮的热扩散却增加了，它导致其使用寿命减少。
本发明的目的在于试图避免所有这些缺点，在上述类型的废气涡轮增压器中要使轴向推力减小，同时使压气机叶轮温度降低，而不增加附加的部件，从而获得比现有技术更高的使用寿命。
上述目的是通过如下结构改进来达到的：
在围绕所述空间的隔板上有一个面对压气机的辅助内壁，因而在内壁和隔板之间存在一空间;在该空间内配置一些径向肋;
在该内壁上配置一些沿圆周延伸的槽;
该内壁通过一些腹板跟所述隔板相连接。
和现有技术相比本发明的优点在于，就废气涡轮压增器而言无须附加外的复杂部件便能获得较小的轴向推力和较低的压气机叶轮温度，从而使工作寿命延长。
在借助于附图参考下列详细说明后，会更完整地理解本发明及其伴随的优点，其中：
图1表示废气涡轮增压器的部分纵剖视图;
图2表示带有密封带的隔板的部分视图;
图3表示带有盖板的隔板的部分视图;
图4表示经双壁隔板（辐板和肋）的横剖面。
仅表示出为理解本发明所需的基本构件。未表示的该系统的部件是，例如，带有排气管和管道的涡轮机的废气壳，或者是压气机组件的进气部件。工质的流向用箭头指示。
按照图1，本发明的废气涡轮增压器包括安装在一共有轴1上的压气机2，涡轮机3以及设置于压气机2和涡轮机3之间的双壁隔板4。该隔板4主要用于使涡轮机后的热废气跟压气机隔离。盖板5，通过螺钉拧于隔板4上（图3），从而减小了废气空间6。借助于这样形成的空间强化了这一效果，因为在该空间内仅极少量的废气发生热交换，从而作为一隔热层。
在废气涡轮增压器装配期间，导向衬套9用于导向装置（支承隔板4），以免损坏压气机2和隔板4之间的密封带7（迷宫式密封装置）。如果设有这一衬套9，在轴承失效的情况下（径同游隙增大），轴1会触及隔板4，从而会严重损坏密封带7。
在压气机2和隔板4之间的自由空间8因肋的横截面而增大（在现有技术中已存在）。结果，防止了产生涡流，从而使热扩散到压气机叶轮上更会困难。在这一结构中，由于在现有技术的单壁隔板的密封带7下面的空间8内的空气环流建立起来的压力，使推力增加。在本发明的废气涡轮增压器的情况下，这一空气流经内壁13上的圆周槽15（图2）到达空间11内，在那里膨胀。这样，防止了建立压力，从而防止了轴向推力增加。
由压气机2和密封带7之间泄漏的保护气流经空间8并以增强的方式经空间11流到轴1，然后在保护轴套10和涡轮盘16之间流入涡轮机3的废气空间6。这样，确保了轴1的冷却以及对压气机2的废气保护。
在空间11内，在内壁13上设有径向肋12（图4）。结果，加强了壁13，并防止了在空间11内的环流。内壁13径辐板14连于隔板4。
导向衬套9由紧固件17保持，除了上面已提到的功能外，还使两空间8和11相互密封，这样，仅极小量的保护空气能自空间11到达空间8。
跟现有技术相比，两空间8和11使得对压气机的传热实际上更为困难。依此获得的低温导致了压气机叶轮使用寿命延长。同时，圆周槽15减缓了密封带7下面的压力增加，减小了轴向推力。
显然，按照上述教导，本发明可以有许多修改和变化。因此，要理解，除了在这里具体描述的之外，本发明可以在所附权利要求书的范围内实施。

Claims (1)

  1. 一个废气涡轮增压器，包括：
    配置于共用轴(1)上的一个压气机(2)和一个涡轮(3)；
    一个处于压气机(2)和涡轮(3)之间的隔板(4)，它用一盖板(5)隔离涡轮(3)的排气空间(6)；
    配置于压气机(2)和隔板(4)之间的密封带(迷宫式密封装置)(7)；
    在密封带(7)下面，处于压气机(2)和隔板(4)之间的一个空间(8)；
    一个配置于轴(1)上的导向轴套(10)，带有一个用于支承隔板(4)的紧固件(17)；
    一个配置在轴(1)上的防气流轴套，
    其特征在于，
    在围绕所述空间(8)的隔板(4)上有一个面对压气机(2)的辅助内壁(13)，因而在内壁(13)和隔板(4)之间存在一空间(11)；在该空间(11)内配置一些径向肋(12)；
    在该内壁(13)上配置一些沿圆周延伸的槽(15)；
    该内壁(13)通过一些腹板(14)跟所述隔板(4)相连接。
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