CN108757062B - 一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构，包括轴承座、浮动轴承、转轴、异形密封环和涡轮，所述浮动轴承安装在轴承座内，且左右两端分别通过第一卡环和第二卡环限位，所述转轴位于浮动轴承的内孔中，所述转轴与涡轮连接，所述转轴与涡轮之间连接处有局部环形凸起结构形成的涡轮甩油台，所述第二卡环与涡轮甩油台之间设有异形密封环，所述第二卡环和异形密封环通过弹性圈连接，所述异形密封环的另一侧周向设有凸台，所述凸台与涡轮甩油台左侧平面接触。本发明有益效果：当顺序增压系统的受控增压器在发动机的低速、低负荷不工作且涡轮转子不旋转时，增压器的涡轮端密封环处不出现漏油现象。

Description

一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构
技术领域
本发明属于增压涡轮机密封技术领域，尤其是涉及一种顺序增压系统受控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顺序增压系统受控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：
一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构，包括轴承座、第一卡环、浮动轴承、转轴、第二卡环、异形密封环和涡轮，所述浮动轴承安装在轴承座内，且左右两端分别通过第一卡环和第二卡环限位，所述转轴位于浮动轴承的内孔中，所述转轴与涡轮连接，所述转轴与涡轮之间连接处有局部环形凸起结构形成的涡轮甩油台，所述第二卡环与涡轮甩油台之间设有异形密封环，所述第二卡环和异形密封环通过弹性圈连接，所述异形密封环的另一侧周向设有凸台，所述凸台与涡轮甩油台左侧平面接触。
进一步的，所述异形密封环外圈与轴承座内孔的侧壁接触，内圈与转轴之间形成环形空腔。
进一步的，所述涡轮甩油台与涡轮之间通过第一常规密封环、第二常规密封环密封。
进一步的，所述异形密封环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。
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，本发明所述的顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构具有以下优势：
本发明所述的顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构将涡轮甩油台左侧设计为平面，在第二卡环右侧与涡轮甩油台之间的空间内增加弹性圈与异形密封环，所述弹性圈在装配时受到预紧力，轴向尺寸可随轴向空间限制而发生改变，这种结构保证了在任何时候所述异形密封环均能够与涡轮甩油台的左侧平面的紧密接触。当顺序增压系统的受控增压器不工作，涡轮转子不旋转时，增压器轴承系统的润滑油不能从浮动轴承进入涡轮甩油台处，杜绝了润滑油泄漏到涡轮的轮背处的通道。解决了现有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，涡轮转子不旋转时，增压器的涡轮端密封环处漏油问题。
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顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构的结构示意图；
图2为图1中A处放大图；
图3为本发明实施例所述的异形密封环结构剖视图；
图4为本发明实施例所述的异形密封环结构示意图。
附图标记说明：
1-轴承座；2-第一卡环；3-浮动轴承；4-转轴；5-第二卡环；6-弹性圈；7-异形密封环；8-涡轮甩油台；9-第一常规密封环；10-第二常规密封环；11-涡轮；12-卡勾；13-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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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和图2所示，一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构，包括轴承座1、第一卡环2、浮动轴承3、转轴4、第二卡环5、异形密封环7和涡轮11，所述浮动轴承3安装在轴承座1内，且左右两端分别通过第一卡环2和第二卡环5限位，所述转轴4位于浮动轴承3的内孔中，所述转轴4与涡轮11连接，所述转轴4与涡轮11之间连接处有局部环形凸起结构形成的涡轮甩油台8，所述第二卡环5与涡轮甩油台8之间设有异形密封环7，所述第二卡环5和异形密封环7通过弹性圈6连接，所述异形密封环7的另一侧周向设有凸台，所述凸台与涡轮甩油台8左侧平面接触。
所述异形密封环7外圈与轴承座1内孔的侧壁接触，内圈与转轴4之间形成环形空腔。
所述涡轮甩油台8与涡轮11之间通过第一常规密封环9、第二常规密封环10密封。
密封部位有异性密封环7、第一常规密封环9、第二常规密封环10三道密封环。
如图3和图4所示，所述异形密封环7为一体成型的密封条，所述密封条断面结构为L型。
本实施例的工作过程如下：
所述涡轮甩油台8左侧设计为平面，在所述第二卡环5右侧与涡轮甩油台8之间的空间内增加弹性圈6与异形密封环7，所述弹性圈6在装配时受到预紧力，轴向尺寸可随轴向空间限制而发生改变，当所述转轴4作轴向向左的轻微移动时，所述弹性圈6轴向尺寸可随之减小；当所述转轴4作轴向向右的轻微移动时，所述弹性圈6轴向尺寸可随之增大，这种结构保证了在任何时候所述异形密封环7均能够与涡轮甩油台8的左侧平面的紧密接触。
当顺序增压系统的受控增压器不工作，涡轮转子不旋转时，增压器轴承系统的润滑油不能从浮动轴承3进入涡轮甩油台8处，杜绝了润滑油泄漏到涡轮11的轮背处的通道。
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 (3)

1.一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构，其特征在于：包括轴承座、浮动轴承、转轴、异形密封环和涡轮，所述浮动轴承安装在轴承座内，且左右两端分别通过第一卡环和第二卡环限位，所述转轴位于浮动轴承的内孔中，所述转轴与涡轮连接，所述转轴与涡轮之间连接处有局部环形凸起结构形成的涡轮甩油台，所述第二卡环与涡轮甩油台之间设有异形密封环，所述第二卡环和异形密封环通过弹性圈连接，所述异形密封环的另一侧周向设有凸台，所述凸台与涡轮甩油台左侧平面接触。
2.根据权利要求1所述的一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述异形密封环外圈与轴承座内孔的侧壁接触，内圈与转轴之间形成环形空腔。
3.根据权利要求1所述的一种顺序增压系统受控增压器涡轮端密封结构，其特征在于：所述异形密封环为一体成型的密封条，所述密封条断面结构为L型。
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