CN108757051A - 一种增压器涡轮端密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增压器涡轮端密封结构，包括转轴，所述转轴一端连接涡轮转轴密封段，所述涡轮转轴密封段与转轴连接的一端周向设有轴承体挡台，所述轴承体挡台内侧端口处周向设有凹槽，所述涡轮转轴密封段上周向设有涡轮挡台，所述凹槽、涡轮挡台、涡轮转轴密封段之间形成轴承体密封槽，所述轴承体密封槽内依次周向设有压端静密封环、动密封环、涡端静密封环，所述动密封环内圈与涡轮转轴密封段接触，所述动密封环外圈与轴承体密封槽形成第一环形空腔，所述压端静密封环和涡端静密封环的外圈均与轴承体密封槽接触，内圈均与涡轮转轴密封段形成第二环形空腔。本发明有益效果：具有双向密封功能，即使在增压器转子不转动时也能够实现很好地密封。

Description

一种增压器涡轮端密封结构
技术领域
本发明属于增压器涡轮密封技术领域，尤其是涉及一种增压器涡轮端密封结构。
背景技术
我国某些大功率柴油机，有多种使用工况，功率跨度大，需要采用顺序增压系统以实现增压空气流量的调节。采用顺序增压系统后，发动机的部分负荷工况性能改善，基本实现了增压系统与柴油机的全工况匹配。
然而采用顺序增压系统后带来一些问题：现有技术的增压器涡轮端一般采用活塞环式密封环，虽然多使用两道环交错使用，但存在开口间隙、侧间隙、底间隙，存在泄漏的通道。增压器工作时，涡轮端润滑油的密封功能主要依靠涡轮转子旋转时甩油台在离心力的作用下,将流经甩油台的润滑油甩到轴承体回油腔来实现。而当顺序增压系统的受控增压器在发动机的低速、低负荷不工作时，涡轮转子不旋转，增压器的涡轮端原有的依靠离心力甩油的甩油台封油结构不起作用。但是发动机工作时滑油泵处于运转状态，这种情况下，受控增压器的轴承体进油口一直保持一定的供油压力，润滑油源源不断地流过增压器轴承系统的配合间隙，流入轴承体的回油腔。当润滑油从增压器轴承系统的转轴与浮动轴承的间隙处流出时，有一部分润滑油喷溅到涡轮端密封环处，并经过密封环的缝隙泄漏到涡轮轮背处，流入涡轮箱通道内存积起来。这种现象造成了以下后果：当受控增压器投入使用，高温燃气进入涡轮、涡轮箱时，泄露存积在涡轮轮背处、涡轮箱通道内的润滑油开始燃烧，发动机排出的废气烟度变大。这会导致发动机润滑油消耗量增大、受控增压器涡轮轮背处产生积碳等故障。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种增压器涡轮端密封结构，以解决上述问题的不足之处。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种增压器涡轮端密封结构，包括转轴、涡轮转轴密封段、轴承体挡台、压端静密封环、动密封环、轴承体密封槽、涡端静密封环、涡轮挡台，
所述转轴一端连接涡轮转轴密封段，所述涡轮转轴密封段与转轴连接的一端周向设有轴承体挡台，所述轴承体挡台内侧端口处周向设有凹槽，位于远离转轴的凹槽一端处的涡轮转轴密封段上周向设有涡轮挡台，所述凹槽、涡轮挡台、涡轮转轴密封段之间形成轴承体密封槽，
所述轴承体密封槽内从靠近涡轮转轴密封段的一端沿轴向依次周向设有压端静密封环、动密封环、涡端静密封环，所述动密封环内圈与所述涡轮转轴密封段接触，所述动密封环外圈与轴承体密封槽形成第一环形空腔，所述压端静密封环和涡端静密封环的外圈均与轴承体密封槽接触，内圈均与涡轮转轴密封段形成第二环形空腔。
进一步的，所述转轴靠近涡轮转轴密封段的一端周向设有涡轮甩油台。
进一步的，所述涡轮甩油台的外径尺寸小于涡轮转轴密封段的外径尺寸。
进一步的，所述压端静密封环和涡端静密封环朝向动密封环的一侧均设有凸起密封带。
进一步的，所述轴承体挡台右侧端面与涡轮挡台左侧端面之间的垂直距离大于压端静密封环、动密封环、涡端静密封环和转轴轴向窜动量之和。
进一步的，所述压端静密封环和涡端静密封环周向固定在轴承体密封槽内，且可轴向移动。
进一步的，所述动密封环与涡轮转轴密封段在周向上呈相对静止状态，且可轴向移动。
进一步的，所述压端静密封环和涡端静密封环均为一体成型的密封条，所述密封条两端均设有相对设置的卡勾，通过两个卡勾的挂接形成密封环，所述密封条断面为L型。
进一步的，所述卡勾的勾槽宽度大于位于勾槽一侧的卡勾端部的宽度。
相对于现有技术，本发明所述的增压器涡轮端密封结构具有以下优势：
本发明所述的增压器涡轮端密封结构具有双向密封功能，即使在增压器转子不转动时也能够实现很好地密封。压端静密封环、涡端静密封环、动密封环三者接触在一起，隔断了轴承体空腔与涡轮箱空腔之间的通道。而且，当压端静密封环的左侧受到压力时，会将压端静密封环推向动密封环使二者紧密接触；当涡端静密封环的右侧受到压力时，会将涡端静密封环推向动密封环使二者紧密接触，密封效果良好。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的增压器涡轮端密封结构的结构剖视图；
图2为本发明实施例所述的压端静密封环结构剖视图；
图3为本发明实施例所述的压端静密封环结构示意图。
附图标记说明：
1-转轴；2-涡轮甩油台；3-涡轮转轴密封段；4-轴承体挡台；5-压端静密封环；6-动密封环；7-轴承体密封槽；8-涡端静密封环；9-涡轮挡台；10-卡勾；11-勾槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种增压器涡轮端密封结构，包括转轴1、涡轮转轴密封段3、轴承体挡台4、压端静密封环5、动密封环6、轴承体密封槽7、涡端静密封环8、涡轮挡台9，所述转轴1一端连接涡轮转轴密封段3，所述涡轮转轴密封段3与转轴1连接的一端周向设有轴承体挡台4，所述轴承体挡台4内侧端口处周向设有凹槽，位于远离转轴1的凹槽一端处的涡轮转轴密封段3上周向设有涡轮挡台9，所述凹槽、涡轮挡台9、涡轮转轴密封段3之间形成轴承体密封槽7，所述轴承体密封槽7内从靠近涡轮转轴密封段3的一端沿轴向依次周向设有压端静密封环5、动密封环6、涡端静密封环8，所述动密封环6内圈与所述涡轮转轴密封段3接触，所述动密封环6外圈与轴承体密封槽7形成第一环形空腔，所述压端静密封环5和涡端静密封环8的外圈均与轴承体密封槽7接触，内圈均与涡轮转轴密封段3形成第二环形空腔。
所述转轴1靠近涡轮转轴密封段3的一端周向设有涡轮甩油台2。
所述涡轮甩油台2的外径尺寸小于涡轮转轴密封段3的外径尺寸。
所述压端静密封环5和涡端静密封环8朝向动密封环6的一侧均设有凸起密封带。
所述轴承体挡台4右侧端面与涡轮挡台9左侧端面之间的垂直距离大于压端静密封环5、动密封环6、涡端静密封环8和转轴1轴向窜动量之和。
所述压端静密封环5和涡端静密封环8周向固定在轴承体密封槽7内，且可轴向移动。
所述动密封环6与涡轮转轴密封段3在周向上呈相对静止状态，且可轴向移动。
如图2和图3所示，所述压端静密封环5和涡端静密封环8均为一体成型的密封条，所述密封条断面为L型，所述密封条两端均设有相对设置的卡勾10，通过两个卡勾10的挂接形成密封环，如图3所示，由于卡接处的两个卡勾之间有位移，就会形成自由间隙。
所述卡勾的勾槽11宽度大于位于勾槽11一侧的卡勾10端部的宽度。
本实施例的工作过程如下：
所述压端静密封环5、涡端静密封环8和动密封环6三者接触在一起，隔断了轴承体空腔与涡轮箱空腔之间的通道。并且，当压端静密封环5的左侧受到压力时，会将压端静密封环5推向动密封环6使二者紧密接触；当涡端静密封环8的右侧受到压力时，会将涡端静密封环8推向动密封环6使二者紧密接触。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：包括转轴、涡轮转轴密封段、轴承体挡台、压端静密封环、动密封环、轴承体密封槽、涡端静密封环、涡轮挡台，
所述转轴一端连接涡轮转轴密封段，所述涡轮转轴密封段与转轴连接的一端周向设有轴承体挡台，所述轴承体挡台内侧端口处周向设有凹槽，位于远离转轴的凹槽一端处的涡轮转轴密封段上周向设有涡轮挡台，所述凹槽、涡轮挡台、涡轮转轴密封段之间形成轴承体密封槽，
所述轴承体密封槽内从靠近涡轮转轴密封段的一端沿轴向依次周向设有压端静密封环、动密封环、涡端静密封环，所述动密封环内圈与涡轮转轴密封段接触，所述动密封环外圈与轴承体密封槽形成第一环形空腔，所述压端静密封环和涡端静密封环的外圈均与轴承体密封槽接触，内圈均与涡轮转轴密封段形成第二环形空腔。
2.根据权利要求1所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述转轴靠近涡轮转轴密封段的一端周向设有涡轮甩油台。
3.根据权利要求2所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述涡轮甩油台的外径尺寸小于涡轮转轴密封段的外径尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述压端静密封环和涡端静密封环朝向动密封环的一侧均设有凸起密封带。
5.根据权利要求1所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述轴承体挡台右侧端面与涡轮挡台左侧端面之间的垂直距离大于压端静密封环、动密封环、涡端静密封环和转轴轴向窜动量之和。
6.根据权利要求1所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述压端静密封环和涡端静密封环周向固定在轴承体密封槽内，且可轴向移动。
7.根据权利要求1所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述动密封环与涡轮转轴密封段在周向上呈相对静止状态，且可轴向移动。
8.根据权利要求1所述的一种增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述压端静密封环和涡端静密封环均为一体成型的密封条，所述密封条断面为L型。
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