CN108457751A - 轴承壳体和带有这种壳体的废气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于废气涡轮增压器的带有轴承壳体盖(2、22)的轴承壳体(1)，其中，轴承壳体盖(2、22)布置在轴承壳体(1)上。轴承壳体盖(2、22)包括带有中心轴线(8)的贯穿的旋转对称的密封凹部(7)，其中，在密封凹部(7)中，至少在一些区域中设置密封衬套(3)。密封衬套(3)还包括相对于轴的中心轴线(8)是旋转对称的贯穿的轴凹部(10)。轴承壳体盖(2、22)包括面对轴承壳体(1)并且从中心轴线(8)径向延伸的定位表面(11)，该定位表面与密封衬套(3)的止挡表面(12)相对地定位，其中，轴承壳体盖(2、22)在定位表面(11)上包括相对于中心轴线(8)径向间隔开的至少部分环绕的凹槽(14)。凹槽(14)可以包括径向延伸到外部或者被分离连接板(17)径向中断的排放区域(23)。本发明还涉及一种带有这种轴承壳体(1)的废气涡轮增压器。

Description

轴承壳体和带有这种壳体的废气涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种带有轴承壳体盖的轴承壳体以及一种带有这种轴承壳体的废气涡轮增压器。
背景技术
在废气涡轮增压器中，轴承壳体将用于压缩流向燃烧缸的燃烧室的空气的压缩机壳体与用于通过废气流来驱动轴的涡轮机壳体连接。轴承壳体、压缩机壳体和涡轮机壳体通过轴彼此连接。涡轮机壳体和压缩机壳体填充有颗粒流，并且必须以不透油的方式与润滑油容纳轴承壳体分离。
轴承壳体通过轴承壳体盖与压缩机壳体分离。为了使轴能够将轴承壳体与压缩机壳体连接，轴承壳体盖具有带有中心轴线的旋转对称的密封凹部。在密封凹部中，至少在一些区域中设置密封衬套，该密封衬套包括用于轴的轴凹部并且相对于压缩机壳体密封该轴凹部。密封衬套布置在具有止挡表面的轴承壳体盖的定位表面上，并由此在压缩机壳体的方向上轴向固定。在轴承壳体盖的定位表面上，附加地布置与中心轴线隔开的周向凹槽。
在高旋转速度下，与轴承壳体相比，压缩机壳体中存在过压，使得润滑油不能从轴承壳体逸出到压缩机壳体中。然而，当旋转速度以及因此压缩机壳体中的压力下降时，润滑油可以逸入到压缩机壳体中，尤其是在轴承壳体的定位表面与密封衬套的止挡表面之间。
从现有技术中，用于将轴承壳体与压缩机壳体不透油分离的一些解决方案是已知的。因此，出版物JP721441A和US4,664,605A例如描述了额外的密封垫圈，通过该额外的密封垫圈，润滑油已经在轴承壳体盖之前被捕获并且被引导回到轴承壳体的内部空间中。但是，如果润滑油进入密封垫圈与轴承壳体盖之间，则润滑油就不再被捕获。
出版物EP2192272B1描述了针对上述问题的进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的是以这种方式改进上述类型的轴承壳体，特别是在轴承壳体的定位表面与密封衬套的止挡表面之间的密封区域中的密封性得到改善。
根据本发明，该目的是通过独立权利要求的主题来实现的。有利的实施方案是从属权利要求的主题。
本发明基于如下总体思想：凹槽包括布置在中心轴线下方的排放区域，其从中心轴线径向向外延伸。该凹槽可以例如是蛋形的，或者在延伸的排放区域中，在一点向下逐渐锥形化。延伸的排放区域可以有利地减少凹槽中的环形流(annular flow)，并且润滑油可以在重力的作用下通过排放区域从凹槽排出。因此，凹槽中以及由此轴承壳体的定位表面上的润滑油的量减少，并且轴承壳体盖与密封衬套之间的密封区域被更好地密封。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步发展中提出，凹槽包括径向地指向外部并且布置在中心轴线下方的至少一个流出管道。流出管道在中心轴线下方连接凹槽和轴承壳体盖的定位表面，使得润滑油可以更快地从凹槽排出。
流出管道可以具有适合于凹槽中的润滑油的流动的形式。因此，流出管道在其纵向方向上可以具有偏离宽度、偏离深度和/或偏离横截面。通过流出管道的几何形状，可以优化润滑油的排放速度和排放量。
有利地提出，轴承壳体盖包括布置在中心轴线下方并且贴靠凹槽的外侧壁的至少一个排放凹部。与凹槽相比，排放凹部可以具有更小的深度，使得在凹槽中积聚的润滑油可以在重力下排放到排放凹部中并随后排放到轴承壳体盖的定位表面上。排放凹部没有围绕中心轴线周向布置，使得在排放凹部中不可能有环形流动，并且因此可以排出更多的润滑油。
轴承壳体盖还可以包括彼此贴靠的多个排放凹部，其中排放凹部可以具有彼此偏离的深度、宽度和长度。排放凹部的深度、宽度和长度可以逐步改变，从而通过排放凹部形成阶梯式的排放结构。这种阶梯式排放结构可以防止凹槽中的环状流动，使得可以改进润滑油从凹槽中的排出，并且使定位表面与止挡表面之间的密封区域被密封。
有利地提出，在根据本发明的解决方案的进一步发展中，凹槽的外侧壁和/或凹槽的内侧壁与中心轴线之间的偏置角度偏离零。因此，凹槽中的润滑油从中心轴线流出并因此从密封区域排出，使得凹槽中的润滑油量减少。
凹槽的朝向中心轴线倾斜的内侧壁减少了润滑油向密封区域的排放，并且因此改善了定位表面与止挡表面之间的密封。在凹槽中积聚的油通过凹槽的朝向中心轴倾斜的外侧壁转移。有利地，通过以这种方式构造的外侧壁，也通过凹槽中的润滑油的环形流动支持润滑油的排出。
中心轴线与内侧壁之间的偏置角度以及中心轴线与外侧壁之间的偏置角度均可以适应于润滑油的流动行为并且彼此不同。
有利地提出，在止挡表面上设置密封轮廓件和反密封轮廓件，其尤其相互接合，其中密封轮廓件和反密封轮廓件布置成旋转对称的并且均与中心轴线间隔开。有利地，密封轮廓件例如可以是凹部，并且反密封轮廓件是尤其与其互补形成的突起。这些轮廓件防止润滑油额外地排放到止挡表面与定位表面之间的密封区域中并且改进了密封区域中的密封。
通过根据本发明的替代解决方案提出，凹槽包括布置在中心轴线下方的分离连接板，该分离连接板使凹槽中断。分离连接板防止凹槽中的润滑油的环形流动，从而润滑油可以从凹槽排出。分离连接板的形式可以适应凹槽中的润滑油的流动行为。相应地，分离连接板可以形成为例如朝向底部锥形化，以便在重力的作用下支持润滑油的排出。
有利地，根据本发明的解决方案的进一步发展提出，凹槽包括至少一个流出管道，该流出管道沿径向指向外部并且布置在中心轴线下方，通过该流出管道，在凹槽中积聚的润滑油可以排出。因此，凹槽中的润滑油的环形流动可以被分离连接板中断，并且在分离连接板上积聚的润滑油通过流出管道排出凹槽。流出管道可以布置在例如分离连接板的横向上。替代地，两个流出管道也可以横向地布置在分离连接板上。
流出管道可以具有适合于凹槽中的润滑油的流动行为的形状。因此，流出管道在其纵向方向上可以具有偏离宽度、偏离深度或偏离横截面。通过流出管道的几何形状，可以优化润滑油的排放速度和排放量。
有利地提出，轴承壳体盖包括布置在中心轴线下方并且贴靠凹槽的外侧壁的至少一个排放凹部。与凹槽相比，排放凹部可以具有更小的深度，使得在凹槽中积聚的润滑油可以在重力下排放到排放凹部中并随后排放到轴承壳体盖的定位表面上。轴承壳体盖还可以包括彼此贴靠的多个排放凹部，其中排放凹部可以具有彼此偏离的深度、宽度和长度。在此，分离连接板可以突出到排放凹部中，使得润滑油的环形流动也在相应的排放凹部中被中断。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步发展中提出，凹槽的外侧壁和/或凹槽的内侧壁与中心轴线之间的偏置角度偏离零。因此，凹槽中的润滑油可以从中心轴线排出，使得可以更好地密封密封区域。中心轴线与内侧壁之间的偏置角度可以不同于中心轴线与外侧壁之间的偏置角度，以便能够优化凹槽中的润滑油的流动行为。
有利地提出，设置定位表面上的密封轮廓件和止挡表面上的反密封轮廓件，其中密封轮廓件和反密封轮廓件均旋转对称地布置并且均与中心轴线间隔开。例如，密封轮廓件可以是凹部，并且反密封轮廓件可以是尤其接合在其中的突起。
本发明涉及一种具有根据前述描述的轴承壳体的废气涡轮增压器。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图以及借助于附图的相关联的附图描述得出。
应当理解，上述特征以及还将在下文中解释的特征不仅可以在所指出的各个组合中使用，而且还可以在其他组合中或者单独使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示例性实施方案在附图中示出，并且在以下描述中更详细地解释，其中相同的附图标记指示相同或相似或功能相同的部件。
在各种情况下示意性地示出：
图1是带有轴承壳体盖和带有密封衬套的轴承壳体的截面图；
图2是轴承壳体的截面图，其中轴承壳体盖和密封衬套一个接一个地接合；
图3是带有凹槽的轴承壳体盖的视图，该凹槽被分离连接板中断；
图4是带有分离连接板和带有流出管道的轴承壳体盖的视图；
图5是带有分离连接板和带有排放凹部的轴承壳体盖的视图；
图6是带有包括排放区域的凹槽的轴承壳体盖的视图。
具体实施方式
图1示出了带有轴承壳体盖2和带有密封衬套3的轴承壳体1的截面图。通过轴承壳体盖2，轴承壳体1与压缩机4分离。在轴承壳体盖2与轴承壳体1之间，布置环形密封件5和轴向轴承盘6，其分别在两侧上包括用于轴的接触表面和定位凹部。
通过具有中心轴线8的旋转对称的密封凹部7，轴可以将轴承壳体1与压缩机4连接。在密封凹部7中，密封衬套3布置在一些区域中并且通过环形密封件9相对于轴承壳体盖2密封。密封衬套3包括用于轴的轴凹部10并且相对于压缩机4密封轴承壳体1。
密封衬套3布置成止挡表面12与轴承壳体盖2的定位表面11相对地定位。在定位表面11与止挡表面12之间定位环形间隙和密封区域13，通过该环形间隙和密封区域，润滑油可以尤其是以低旋转速度进入压缩机4。
此外，在轴承壳体盖2的定位表面11上布置凹槽14，该凹槽以间隔开的方式围绕中心轴线8延伸。凹槽14包括外侧壁15和内侧壁16，其中外侧壁15相对于中心轴线8的偏置角度和内侧壁16相对于中心轴线8的偏置角度在该示例性实施方案中等于零，即壁15、16平行于中心轴线8。
在中心轴线8下方，凹槽14包括分离连接板17，该分离连接板使凹槽14中断。通过分离连接板15，润滑油在凹槽14中的环形流动可以被中断，并且润滑油可以在分离连接板17的横向上(laterally)从凹槽14排出。
图2示出了轴承壳体1的截面图，其中轴承壳体盖2和密封衬套3一个接一个地接合。在定位表面11上，轴承壳体盖2包括具有凹部18的形式的密封轮廓，并且止挡表面12上的密封衬套3具有突起19的形式的密封轮廓。凹部18以及突起19均相对于中心轴线8旋转对称，使得密封衬套3与轴的旋转成为可能。
在该示例性实施方案中，凹槽14的外侧壁15和凹槽14的内侧壁16相对于中心轴线8的偏置角度变得不等于零。凹槽4中的润滑油从外侧壁15和内侧壁16上的密封区域13排出，使得密封区域13中的润滑油的量减少，并且因此密封区域13被更好地密封。
图3示出了带有凹槽14的轴承壳体盖2的视图。在凹槽14中布置分离连接板17，该分离连接板在中心轴线8下方使凹槽14中断。通过分离连接板17，润滑油在凹槽14中的环形流动被中断，并且润滑油可以在分离连接板17的横向上(laterally)从凹槽14排出。
在图4中，示出了带有分离连接板17和带有流出管道20的轴承壳体盖2的视图。流出管道20指向径向外侧并且布置在中心轴线8下方。流出管道20连接凹槽14和轴承壳体盖2的定位表面11，使得润滑油可以更快地从凹槽14排出。
图5示出了带有分离连接板17和带有排放凹部21的轴承壳体盖2的视图。排放凹部21布置在中心轴线8下方并且贴靠在凹槽14的外侧壁15上。排放凹部21的深度小于凹槽14的深度，使得在凹槽14中积聚的润滑油可以在重力的作用下排出到排放凹部21中并随后排放到轴承壳体盖2的定位表面11上。排放凹部21没有围绕中心轴线8周向布置，使得在排放凹部21中没有环形流动，并且因此能够排出更多的润滑油。
图6示出了替代构造的轴承壳体盖22的视图，其带有包括排放区域23的凹槽14。排放区域23布置在中心轴线8下方并且从中心轴线8径向延伸到外部。延伸的排放区域23可以有利地减少凹槽14中的环形流动，并且润滑油可以在重力的作用下从凹槽14排出。因此，凹槽14中以及因此定位表面11上的润滑油的量可以减少，并且轴承壳体盖22与密封衬套3之间的密封区域13可以被更好地密封。

Claims (13)

1.一种用于废气涡轮增压器的带有轴承壳体盖(22)的轴承壳体(1)，
-其中，所述轴承壳体盖(22)布置在所述轴承壳体(1)上，
-其中，所述轴承壳体盖(22)包括带有中心轴线(8)的贯穿的旋转对称的密封凹部(7)，
-其中，在所述密封凹部(7)中，至少在一些区域中设置密封衬套(3)，
-其中，所述密封衬套(3)包括相对于轴的中心轴线(8)是旋转对称的贯穿的轴凹部(10)，
-其中，所述轴承壳体盖(22)包括面对所述轴承壳体(1)并且从所述中心轴线(8)径向延伸的定位表面(11)，所述定位表面与所述密封衬套(3)的止挡表面(12)相对地定位，
-其中，所述轴承壳体盖(22)在所述定位表面(11)上包括相对于所述中心轴线(8)径向间隔开的至少部分环绕的凹槽(14)，
其特征在于，所述凹槽(14)包括布置在所述中心轴线(8)下方并且从所述中心轴线(8)径向延伸到外部的排放区域(23)，使得所述凹槽(14)是蛋形的或者在一点向下逐渐锥形化，以使在所述凹槽(14)中积聚的润滑油排出。
2.根据权利要求1所述的轴承壳体，其特征在于，所述凹槽(14)包括径向地指向外部并且布置在所述中心轴线(8)下方的至少一个流出管道(20)，通过所述至少一个流出管道，在所述凹槽(14)中积聚的润滑油能够排出。
3.根据前述权利要求中任一项所述的轴承壳体，其特征在于，所述轴承壳体盖(22)包括布置在所述中心轴线(8)下方并且贴靠所述凹槽(14)的外侧壁(15)的至少一个排放凹部(21)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轴承壳体，其特征在于，所述凹槽(14)的所述外侧壁(15)和/或所述凹槽(14)的所述内侧壁(16)与所述中心轴线(8)之间的偏置角度偏离零。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轴承壳体，其特征在于，在所述定位表面(11)上设置密封轮廓件，并且在所述止挡表面(12)上设置反密封轮廓件，所述密封轮廓件和所述反密封轮廓件均布置成旋转对称的并且均与所述中心轴线(8)间隔。
6.根据权利要求5所述的轴承壳体，其特征在于，所述密封轮廓件是凹部(18)，并且所述反密封轮廓件是尤其与其互补设计的突起(19)。
7.用于废气涡轮增压器的带有轴承壳体盖(2)的所述轴承壳体(1)，
-其中，所述轴承壳体盖(2)布置在所述轴承壳体(1)上，
-其中，所述轴承壳体盖(2)包括带有中心轴线(8)的贯穿的旋转对称的密封凹部(7)，
-其中，在所述密封凹部(7)中，至少在一些区域中布置密封衬套(3)，
-其中，所述密封衬套(3)包括相对于轴的中心轴线(8)是旋转对称的贯穿的轴凹部(10)，
-其中，所述轴承壳体盖(2)包括面对所述轴承壳体(1)并且从所述中心轴线(8)径向延伸的定位表面(11)，所述定位表面与所述密封衬套(3)的止挡表面(12)相对地定位，
-其中，所述轴承壳体盖(22)在所述定位表面(11)上包括相对于所述中心轴线(8)径向间隔的并且至少部分地环绕的凹槽(14)，
其特征在于，所述凹槽(14)包括布置在所述中心轴线(8)下方并且使所述凹槽(14)中断的分离连接板(17)。
8.根据权利要求7所述的轴承壳体，其特征在于，所述凹槽(14)包括径向地指向外部并且布置在所述中心轴线(8)下方的至少一个流出管道(20)，通过所述至少一个流出管道，在所述凹槽(14)中积聚的润滑油能够排出。
9.根据权利要求7或8所述的轴承壳体，其特征在于，所述轴承壳体盖(2)包括布置在所述中心轴线(8)下方并且贴靠所述凹槽(14)的外侧壁(15)的至少一个排放凹部(21)。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的轴承壳体，其特征在于，所述凹槽(14)的所述外侧壁(15)和/或所述凹槽(14)的所述内侧壁(16)与所述中心轴线(8)之间的偏置角度偏离零。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的轴承壳体，其特征在于，在所述定位表面(11)上设置密封轮廓件，并且在所述止挡表面(12)上设置反密封轮廓件，所述密封轮廓件和所述反密封轮廓件均布置成旋转对称的并且均与所述中心轴线(8)间隔。
12.根据权利要求11所述的轴承壳体，其特征在于，所述密封轮廓件是凹部(18)，并且所述反密封轮廓件是尤其与其互补设计的弹簧(19)。
13.一种带有根据前述权利要求中的任一项所述的轴承壳体(1)的废气涡轮增压器。
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