CN108925138B - 用于涡轮增压器的油封单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮增压器的油封单元，该油封单元用于密封从轴承壳体到压缩机壳体的通道，该油封单元具有：端壁，其中该端壁用于在压缩机叶轮的方向上限定油膨胀腔室；密封套筒，其中该密封套筒被设计用于与轴进行非旋转连接，该轴将该压缩机叶轮连接到涡轮叶轮，其中该密封套筒至少部分地被该端壁围绕；挡油环，以及导油装置。该导油装置被设计成使得相对于该挡油环并且在相对于该挡油环的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，其中在该导油装置的悬垂部与该挡油环之间形成密封间隙。

Description

用于涡轮增压器的油封单元
技术领域
本发明涉及一种用于涡轮增压器的油封单元和一种具有相应的油封单元的涡轮增压器。
背景技术
越来越多的最新一代车辆配备了涡轮增压器。为了实现特定的目标和法律要求，重要的是要进一步开发整个动力系以及在可靠性和效率方面优化其中的单独部件和整个系统。
涡轮增压器是公知装置，其包括涡轮壳体、压缩机壳体以及轴承壳体，所述轴承壳体通常在涡轮侧上连接到涡轮壳体并且在压缩机侧上连接到压缩机壳体。轴安置在轴承壳体内部，该轴支撑涡轮叶轮和压缩机叶轮。径向轴承和止推轴承通常位于轴承壳体内部，该轴承壳体内部通过后壁(例如以轴承壳体盖的形式)与压缩机壳体的内部分开。另外，可以提供挡油板以及密封套管。端壁、密封套筒、可选的挡油板以及可能的附加部件(诸如活塞环)的具体设计和布置由此用于密封压缩机壳体的内部以防止来自轴承壳体内部的油溢出，这是轴承所需要的。由于轴的高速旋转和这些区域中可能存在的变化很大的压力，密封轴承壳体与压缩机壳体内部之间的通道存在困难。
因此，本发明的目的是提供一种用于涡轮增压器的油封单元，其在各种操作情况期间确保可靠的密封作用。
发明内容
本发明涉及一种用于涡轮增压器的油封单元，其用于密封从轴承壳体到压缩机壳体的通道，所述油封单元具有：端壁，所述端壁用于在压缩机叶轮的方向上限定油膨胀腔室；密封套管，所述密封套筒用于与轴进行非旋转连接，所述轴将所述压缩机叶轮与涡轮叶轮连接，其中所述密封套管在径向方向上至少部分地被所述端壁围绕；挡油环；以及导油装置；其中所述导油装置被设计成使得相对于所述挡油环并且在相对于所述挡油环的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，其中在所述导油装置的所述悬垂部与所述挡油环之间形成密封间隙。
本发明还涉及一种用于内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器具有如上所述的油封单元。
根据本发明的用于涡轮增压器的油封单元用于密封从轴承壳体到压缩机壳体的通道，该油封单元包括端壁、密封套筒、挡油环以及导油装置。端壁用于在压缩机叶轮的方向上限定油膨胀腔室。密封套筒被设计用于与轴进行非旋转连接，该轴将压缩机叶轮连接到涡轮叶轮。为此目的，密封套筒在径向方向上至少部分地被端壁围绕。该导油装置被设计成使得相对于该挡油环并且在相对于该挡油环的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，由此在该导油装置的悬垂部与该挡油环之间形成密封间隙。这样做的优点在于，待引导离开的油可以经由悬垂部直接通向挡油环。因此避免了油进入通向压缩机叶轮的方向上的区域。此外，在悬垂部与挡油环之间形成的间隙用于进一步改进轴承壳体的含油区域与压缩机壳体内部之间的密封作用。
实施例可以具有挡油环外侧，其指向油膨胀腔室，相对于与轴的轴线垂直的线倾斜地延伸。油可以沿着挡油环外侧的倾斜表面特别充分地流动，因此促进油回流到轴承空间中。
具体地，在所有实施例中，挡油环和密封套筒可以形成单件式部件，或者替代地可以有两个单独的部件。
在能够与迄今为止描述的所有实施例结合的实施例中，端壁可以为轴承壳体盖的形式。替代地，端壁可以为压缩机壳体后壁的形式。
在能够与迄今为止所描述的所有实施例结合的实施例中，可以在端壁与密封套筒之间设置至少一个密封环，优选地为活塞环的形式，特别是两个或三个密封环。悬垂部与挡油环之间的密封间隙的宽度可以在0.1mm到0.5mm之间，具体地在0.2到0.3mm之间，并且优选地大约0.25mm。
在能够与迄今为止描述的所有实施例结合的实施例中，从径向方向观察的挡油环的宽度可以径向向内增大，由此形成倾斜外部。替代地或另外，在压缩机叶轮的方向上径向向外设置的挡油环的区域可以倾斜，由此形成倾斜外部。
在能够与迄今为止描述的所有实施例结合的实施例中，导油装置可以是端壁的整体部分，并且悬垂部可以形成使得油从悬垂部引导到挡油环。悬垂部和挡油环可以一起形成迷宫式密封。特别地，可以形成密封间隙，该密封间隙在悬垂部与挡油环之间轴向延伸。可以形成密封间隙，该密封间隙在挡油环与端壁之间径向延伸；特别地，在径向方向上延伸的密封间隙可以与在轴向方向上延伸的密封间隙相邻。可以形成密封间隙，该密封间隙在悬垂部与挡油环之间、特别是在径向方向上延伸的密封间隙附近倾斜地延伸。导油器在轴向方向上可以与止推轴承的轴承凸台相邻。
在能够与迄今为止描述的所有实施例结合的实施例中，可以提供挡油板。挡油板可以被布置成使得其至少部分地在轴的止推轴承和/或径向轴承的方向上轴向地限定油膨胀腔室。挡油板的外圆周区域可以舌部为特征，该舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
在能够与迄今为止描述的所有实施例结合的实施例中，导油装置可以形成为后壁上的鼻形突起，因此形成悬垂部。鼻形突起可以具有倾斜外表面，并且突起的倾斜外表面的定向特别可以大约平行于挡油环的倾斜外侧。突起的倾斜外表面由此可以构成挡油环的倾斜外侧的虚拟延伸部。
作为鼻形突起的实施例的替代方案，端壁可以凹部为特征，由此挡油环突出到该凹部中，并且由此导油装置的悬垂部由径向向外设置的凹部的侧壁限定。在这样做时，挡油环的径向向外设置的倾斜区域可以具体地突出到凹部中，由此形成悬垂部。此外，凹部的径向向内设置的侧壁可以在相对于与轴的轴线垂直的线倾斜的方向上并且优选地平行于挡油环外侧的径向向内指向的倾斜区域延伸，并且在这样做时，特别地可以形成密封间隙，该密封间隙在向内设置的侧壁与向内指向的外侧之间倾斜地延伸。
作为端壁的整体部件设计的替代方案，导油装置可以挡油板的形式提供；特别地，油板的横截面可以被设计成至少部分为v形或u形。在这样做时，挡油板的径向内部边缘可以限定悬垂部。悬垂部可以至少部分地围绕挡油环的倾斜外侧，由此在挡油环与导油装置之间形成密封间隙；悬垂部特别地可以至少部分地平行于倾斜外侧延伸。挡油板的内径可以小于挡油环的最大外径。端壁可以内唇缘为特征，该内唇缘在轴向方向上延伸并且在轴向端处至少部分地被挡油环围绕。以此方式，在内唇缘与挡油环之间形成密封间隙。内唇缘特别地可以环形流动通道为特征。除了通过防止油在压缩机壳体内部的方向上移动来辅助密封效果之外，该环形流动通道还具有将油引导离开油封单元的该区域的有利效果。挡油板的外圆周区域可以舌部为特征，该舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
本发明进一步包括一种用于内燃机的涡轮增压器，该涡轮增压器具有前述油封单元实施例之一。
附图说明
图1示出了根据本发明的油封单元的第一实施例的剖视图；
图2示出了根据本发明的油封单元的第二实施例的剖视图；
图3示出了根据本发明的油封单元的第三实施例的剖视图。
具体实施方式
下面参考附图描述根据本发明的用于涡轮增压器的油封单元的实施例，该涡轮增压器用于密封从轴承壳体到压缩机壳体的通道。
图1示出了根据本发明的油封单元10的第一实施例。油封单元10包括端壁120、密封套112、挡油环114以及导油装置122。油封单元10容纳油膨胀腔室130，由此端壁120在涡轮增压器的压缩机叶轮170的方向上限定油膨胀腔室130。如图1中所示，密封套筒围绕涡轮增压器的轴140布置，并且被设计用于与轴140进行非旋转连接。同样在图1中显而易见的是，密封套筒112在径向方向上至少部分地被端壁120围绕。导油装置被122被设计成使得相对于挡油环114形成悬垂部，该悬垂部相对于挡油环114的至少一部分在径向方向上向外突出。以此方式，在导油装置122与挡油环114之间形成密封间隙。这样做的优点在于，待引导离开的油可以经由悬垂部直接通向挡油环114。因此避免了油进入通向压缩机叶轮的方向上的区域。此外，在悬垂部与挡油环114之间形成的间隙用于进一步改进轴承壳体的含油区域与压缩机壳体内部之间的密封作用。悬垂部与挡油环114之间的密封间隙的宽度可以在0.1mm到0.5mm之间，具体地在0.2mm到0.3mm之间，并且优选地达约0.25mm。间隙的宽度应当被理解为两个部件(挡油环114和悬垂部)之间的最小距离。这里针对挡油环与悬垂部之间的密封间隙指示的尺寸对于图2和图3中所示的实施例中的油封单元20和30同样有效，下面将进一步详细描述这些油封单元。
如在图1中显而易见的是，挡油环114的指向油膨胀腔室130的外侧116相对于与轴140的旋转轴线垂直的线倾斜地延伸。油可以沿着挡油环114外部的倾斜表面特别充分地流动，因此促进油回流到轴承空间中。术语倾斜意味着垂直于轴140的旋转轴线延伸的假想线与外侧116将形成0到90度之间的角度。从图1中可以清楚地看出，从径向方向观察的挡油环114的宽度可以径向向内(在轴140的方向上)增大，由此形成倾斜外侧116。替代地(例如参见图2，或者同样另外(附图中未说明)，在压缩机叶轮170的方向上径向向外设置的挡油环的区域可以倾斜，由此形成倾斜外侧。
图1示出了作为两个单独的部件的挡油环114和密封套筒112，由此挡油环114被设计成在轴承区域的方向上轴向地邻近密封套筒设置以及不可旋转地连接到轴140。在本发明的替代实施例中，挡油环114和密封套筒112可以形成为单件式部件。单件式结构可以提供生产成本(一个部件)以及更快的涡轮增压器组装时间方面的益处。另外，通过减少部件数量可以避免组装错误。
如图1中的实施例中所说明，端壁120可以由压缩机壳体后壁形成。在这种情况下，整体结构同样导致生产、组装以及成本优势。替代地，端壁也可以为轴承壳体盖的形式(参见图3中的实施例)。
优选地为活塞环的形式的两个密封环被布置在端壁120与密封套筒112之间。替代地，可以仅设置一个密封环，或者可以设置三个或更多个密封环。
图1示出了作为端壁120(这里是压缩机壳体后壁的形式)的整体元件的导油装置122。导油装置122的悬垂部形成使得在涡轮增压器的操作期间，油可以从悬垂部引导到挡油环114。这意味着，例如，油从悬垂部引导到挡油环114的倾斜外侧116，这对油的流动具有有利效果。由此，悬垂部与挡油环114一起形成迷宫式密封。在图1中还可看出，密封间隙150在悬垂部与挡油环114之间轴向延伸。另外，径向密封间隙152在挡油环114与端壁120之间延伸，由此在径向方向上延伸的密封间隙152与轴向方向上延伸的密封间隙延伸部150相邻。在涡轮增压器的安装状态下，挡油环114本身在轴向方向上与止推轴承的轴承凸台相邻。
图1中的实施例进一步包括挡油板160。关于安装，挡油板可以例如夹紧在轴承壳体与压缩机壳体之间，或者更确切地说夹紧在轴承壳体盖上(例如，经由径向向外的凸耳)，用螺栓固定到两个壳体之一，或者更确切地说用螺栓固定到轴承盖，通过使用一些其它附接装置进行焊接、软焊、压配、填缝或安装。挡油板160可以被布置成使得其至少部分地在轴140的止推轴承和随后相邻径向轴承的方向上轴向地限定油膨胀腔室130(参见图1)。挡油板160的外圆周区域可以舌部180(在图1的底部处指示)为特征，该舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
图1中所示实施例中的导油装置122的整体设计被实现为端壁120上的鼻形突起。该突起形成悬垂部。如图1中显而易见的是，鼻形突起以倾斜外表面124为特征。在所示的示例中，悬垂部的倾斜外表面124的定向大约平行于挡油环114的倾斜外侧116。因此，悬垂部的倾斜外表面124构成挡油环114的倾斜外侧116的虚拟延伸部。然而，在替代实施例中，外表面124和外侧116也不能在平行方向上延伸。
图2示出了根据本发明的油封单元20的第二实施例。根据图1中的示例，图2中的实施例具有端壁220、密封套筒212、挡油环214以及导油装置222。端壁220同样用于在压缩机叶轮270的方向上限定油膨胀腔室230，其中图2中的示例还示出了压缩机壳体后壁形式的端壁。密封套筒212同样在径向方向上至少部分地被端壁220围绕，并且导油装置222被设计成使得相对于挡油环214并且在相对于挡油环214的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，由此在导油装置222的悬垂部与挡油环214之间形成密封间隙。这种布置方式为图2中的实施例提供了与上面结合图1描述的相同的优点。
正如在第一实施例中那样，挡油环214的外侧216在相对于与轴240的轴线垂直的线倾斜的方向上延伸，该外侧指向油膨胀腔室230，因此允许油特别充分地流动并且促进其返回轴承空间。与图1中的示例类似，挡油环214和密封套筒212可以形成为单件式部件，或者替代地，可以有两个单独的部件(如图2中所示)。端壁220与密封套212之间的密封环(优选地以活塞环的形式)也是如此：示出了两个密封环，但是也可以仅设置一个密封环或者三个或更多个密封环。
在图2的示例中，由于在压缩机叶轮270的方向上径向向外设置的挡油环214的区域倾斜，所以形成倾斜外侧216。
类似于第一实施例，图2示出了本发明的一个实施例，其中导油装置222是端壁220的整体部分(在这种情况下是压缩机壳体后壁)，并且悬垂部形成使得该油从悬垂部引导到挡油环214。与图1的示例中的鼻形突起相比，图2的示例中的端壁220以凹部224为特征，由此挡油环214突出到凹部224中，并且由此导油装置222的悬垂部由径向向外设置的凹部224的侧壁限定。挡油环214的径向向外设置的倾斜区域因此突出到凹部224中，由此形成悬垂部。此外，图2示出了凹部224的侧壁，其径向向内设置并且在相对于与轴240的轴线垂直的线倾斜的方向上(倾斜在这里的含义与上面更详细的定义中的含义相同)并且平行于挡油环214的径向向内指向的外侧的倾斜区域延伸。这或多或少地形成第二悬垂部，在这种情况下从挡油环214到端壁220的内部形成第二悬垂部。以此方式，形成密封间隙254，其在端壁220中的凹部224的径向向内指向的侧壁与向内指向的外侧之间倾斜地延伸。
由凹部224形成的悬垂部具有如下效果：油从悬垂部(更确切地说：在凹部的径向外端处的端壁220的拐角段)引导到挡油环214的倾斜外侧216，这再次对油的流动具有有利效果。由此，悬垂部或者更确切地说凹部224与挡油环214一起形成迷宫式密封。如在图1中一样，图2中还存在密封间隙250，其在悬垂部与挡油环214之间轴向延伸。此外，径向密封间隙252在挡油环214与端壁220(凹部224的径向壁)之间延伸，由此在径向方向上延伸的密封间隙252与在轴向方向上延伸的密封间隙250相邻。图2中进一步示出了上述密封间隙254，其在端壁220(径向向内设置的凹部224的侧壁)与挡油环214之间、特别是与在径向方向上延伸的密封间隙252附近延伸。挡油环214被设计成在轴240上沿轴向方向布置在密封套筒212与止推轴承的轴承凸台之间。此外，凹部224可以凹槽形式的流动通道(图2中未说明)为特征。凹槽由此可以布置在径向壁与凹部224的壁之间，所述壁在倾斜方向上延伸。
关于挡油板260的设计和布置，参考关于图1中的示例的解释，其相应地对于图2中的实施例有效。
图3示出了根据本发明的油封单元30的第三实施例。根据图1和图2中的示例，图3中的实施例具有端壁320(这里为轴承壳体盖的形式，但是它也可以由压缩机壳体后壁形成)、密封套筒312、挡油环314(这里示为与密封套筒312一体，但是这两个元件也可以被设计为两个单独的部件)、导油装置360以及一个或多个密封环。结合图1和图2描述的细节和优点对于图3相应地有效。这意味着，例如，端壁320同样用于在压缩机叶轮370的方向上界定油膨胀腔室330，密封套筒370在径向方向上至少部分地被端壁320围绕，并且导油装置360被设计成使得相对于挡油环314并且在相对于挡油环314的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，由此在导油装置360的悬垂部与挡油环314之间形成密封间隙。这种布置方式为图3中的实施例提供了与上面结合图1描述的相同的优点。
与前两个实施例不同，图3中的示例中的导油装置360不与端壁320一体形成。与整体设计相反，图3中所示的实施例具有挡油板360形式的导油装置360(假设涉及相同的部件，这里将使用相同的附图标记)。关于挡油板360的总体结构，例如关于安装和有利的舌部，参考关于图2和图3中的示例的解释，其对于图3中的挡油板360同样有效。
如图3中所示，挡油板的横截面至少部分为u形(它也可以为v形)。因此，挡油板360的径向内侧边缘限定了所述悬垂部，该悬垂部至少部分地围绕挡油环314的倾斜外侧316(由此倾斜外侧同样由挡油环314的在压缩机叶轮的方向上倾斜的径向外端形成)。以此方式，在挡油环314与导油装置360之间形成密封间隙。在附图中未示出的特定的另外的实施例中，悬垂部可以至少部分地平行于倾斜外侧316延伸。图3示出了挡油板360的内径小于挡油环314的最大外径。由于导油器具有在压缩机叶轮的方向上倾斜地倾斜的外侧316，由挡油环314和挡油板360两个部件形成某个轴向和径向重叠，由此也形成有利的悬垂部。
图3中所示的示例的另一个独特特征是端壁320以内唇缘322为特征，该内唇缘在轴向方向上延伸并且在轴向端处至少部分地被挡油环314围绕。以此方式，在内唇缘322与挡油环314之间形成密封间隙。因此，在这种情况下，形成第二悬垂部，这次是由挡油环314、更确切地说是挡油环314的在压缩机叶轮370的方向上倾斜地倾斜的径向外部部分以及端壁内唇缘322的末端形成第二悬垂部。以此方式，形成有效的迷宫，其防止油转移进入压缩机壳体内部。另外，内唇缘322以环形流动通道324为特征。除了通过防止油在压缩机壳体内部的方向上移动来辅助密封效果之外，该环形流动通道324还具有将油引导离开油封单元的该区域的有利效果。参考图1和2中的示例，挡油板的外圆周区域还可以舌部为特征，该舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
关于这里描述的所有实施例，特别是关于根据本发明的图1到3中所说明的油封单元10、20、30的实施例，情况如下：经由挡油环114、214、314的悬垂部的特殊设计对油在油封单元10、20、30内的移动具有积极效果，因此增强了密封效果。由此，取决于操作状态和环境条件，油直接由导油装置和挡油环引导，使得油在压缩机壳体内部的方向上尽可能少地移动并且被引导回到轴承。取决于操作状态和环境压力条件，这将通过油封单元10、20、30的相关区域中的离心力和负压情况来辅助。
本发明进一步包括一种用于内燃机的涡轮增压器，该涡轮增压器具有油封单元10、20、30的前述实施例之一。
虽然上面已经描述了本发明并且由所附权利要求限定本发明，但是应当理解，本发明可以替代地根据以下实施例来限定：
1.一种用于涡轮增压器的油封单元10；20；30，其用于密封从轴承壳体到压缩机壳体的通道，所述油封单元具有
端壁120；220；320，
所述端壁120；220；320用于在压缩机叶轮170；270；370的方向上限定油膨胀腔室130；230；330；
密封套管112；212；312，
所述密封套筒112；212；312用于与轴140；240；340进行非旋转连接，所述轴将所述压缩机叶轮170；270；370与涡轮叶轮连接，
其中所述密封套管112；212；312在所述径向方向上至少部分地被所述端壁120；220；320围绕；
挡油环114；214；314；以及
导油装置122；222；360；
其特征在于，所述导油装置122；222；360被设计成使得相对于所述挡油环114；214；314并且在相对于所述挡油环114；214；314的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，其中在所述导油装置122；222；360的所述悬垂部与所述挡油环114；214；314之间形成密封间隙。
2.根据实施例1所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环114；214；314的外侧116；216；316指向所述油膨胀腔室130；230；330，相对于与所述轴140；240；340的轴线垂直的线倾斜的方向上延伸。
3.根据实施例1或实施例2所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环114；214；314和所述密封套筒112；212；312形成单件式部件。
4.根据实施例1到3中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述端壁120；220；320形成为轴承壳体盖。
5.根据实施例1到3中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述端壁120；220；320形成为压缩机壳体后壁。
6.根据实施例1到5中任一项所述的油封单元，其特征在于，在所述端壁120；220；320与所述密封套管112；212；312之间设置至少一个密封环，优选为活塞环的形式，并且特别是两个或三个密封环。
7.根据实施例1到6中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述悬垂部与所述挡油环114；214；314之间的所述密封间隙的宽度在0.1mm到0.5mm之间，具体地在0.2mm到0.5mm之间，并且优选地大约0.25mm。
8.根据实施例1到7中任一项所述的油封单元，其特征在于，从径向方向观察的所述挡油环114的宽度径向向内增大，由此形成所述倾斜外部116。
9.根据实施例1到8中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环114；214；314的径向向外设置的区域在所述压缩机叶轮170；270；370的方向上倾斜，由此形成所述倾斜外侧216；316。
10.根据实施例1到9中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述导油装置122；222是所述端壁120；220的整体部分，并且所述悬垂部形成使得油从所述悬垂部引导到所述挡油环114；214。
11.根据实施例10所述的油封单元，其特征在于，所述悬垂部和所述挡油环114；214一起形成迷宫式密封。
12.根据实施例10或实施例11所述的油封单元，其特征在于，密封间隙150；250在所述悬垂部与所述挡油环114；214之间沿轴向方向延伸。
13.根据实施例10至12中任一项所述的油封单元，其特征在于，密封间隙152；252在所述挡油环114；214与所述端壁120；220之间沿径向方向延伸，特别是其中在径向方向上延伸的所述密封间隙152；252与在轴向方向上延伸的所述密封间隙150；250相邻。
14.根据实施例10到13中任一项所述的油封单元，其特征在于，形成密封间隙254，所述密封间隙在所述端壁220与所述挡油环214之间沿倾斜方向、特别是在径向方向上延伸的所述密封间隙252附近延伸。
15.根据实施例10到14中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环114；214在轴向方向上与止推轴承的轴承凸台相邻。
16.根据实施例10到15中任一项所述的油封单元，其特征在于，还提供了挡油板160；260。
17.根据实施例16所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板160；260至少部分地在所述轴的止推轴承和/或径向轴承的方向上轴向地限定所述油膨胀腔室130；230。
18.根据实施例16到17中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板160；260的外圆周区域以舌部180为特征，所述舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
19.根据权实施例10到18中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述导油装置122被设计为在所述端壁120上的鼻形突起，因此形成所述悬垂部。
20.根据实施例19所述的油封单元，其特征在于，所述突起以倾斜外表面124为特征，其中特别是所述突起的所述倾斜外表面124的定向大约平行于所述挡油环114的所述倾斜外侧116。
21.根据实施例20所述的油封单元，其特征在于，所述突起的倾斜外表面124构成所述挡油环114的所述倾斜外侧116的虚拟延伸部。
22.根据实施例10到18中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述端壁220以凹部224为特征，其中所述挡油环214突出到所述凹部224中，并且其中所述导油装置222的所述悬垂部224由所述凹部224的径向向外设置的侧壁限定。
23.根据从属于实施例9的实施例22所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环214的径向向外设置和倾斜的区域突出到所述凹部224中。
24.根据实施例23所述的油封单元，其特征在于，所述凹部224的径向向内设置的侧壁在相对于与所述轴140；240；340的轴线垂直的线倾斜的方向上并且优选地平行于所述挡油环214外侧的径向向内指向的倾斜区域延伸，特别是在其中形成密封间隙254，所述密封间隙在所述向内设置的侧壁与所述向内指向的外侧之间倾斜地延伸。
25.根据实施例1到9中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述导油装置360以挡油板的形式设置，特别是其中所述挡油板360的横截面至少部分为v形或u形。
26.根据实施例25所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板360的径向向内边缘限定所述悬垂部。
27.根据从属于实施例2的实施例25或实施例26所述的油封单元，其特征在于，所述悬垂部至少部分地围绕所述挡油环314的所述倾斜外侧316，由此在所述挡油环314与所述导油装置360之间形成所述密封间隙，并且所述悬垂部特别是至少部分地平行于所述倾斜外侧316延伸。
28.根据实施例25到27中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板360的内径小于所述挡油环314的最大外径。
29.根据实施例25到28中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述端壁320以内唇缘322为特征，所述内唇缘在轴向方向上延伸并且在轴向端处至少部分地被所述挡油环围绕314，由此在所述内唇缘322与所述挡油环314之间形成密封间隙。
30.根据实施例29所述的油封单元，其特征在于，所述内唇缘322限定环形流动通道324。
31.根据实施例25到30中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板360的外圆周区域以舌部为特征，所述舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
32.一种用于内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器具有根据实施例1到31中任一项所述的油封单元。

Claims (18)

1.一种用于涡轮增压器的油封单元(10；20；30)，其用于密封从轴承壳体到压缩机壳体的通道，所述油封单元具有
端壁(120；220；320)，
所述端壁(120；220；320)用于在压缩机叶轮(170；270；370)的方向上限定油膨胀腔室(130；230；330)；
密封套管(112；212；312)，所述密封套管(112；212；312)用于与轴(140；240；340)进行非旋转连接，所述轴将所述压缩机叶轮(170；270；370)与涡轮叶轮连接，
其中所述密封套管(112；212；312)在径向方向上至少部分地被所述端壁(120；220；320)围绕；
挡油环(114；214；314)；以及
导油装置(122；222；360)；
其特征在于，所述导油装置(122；222；360)被设计成使得相对于所述挡油环(114；214；314)并且在相对于所述挡油环(114；214；314)的至少一部分径向向上的方向上形成悬垂部，其中在所述导油装置(122；222；360)的所述悬垂部与所述挡油环(114；214；314)之间形成密封间隙。
2.根据权利要求1所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环(114；214；314)的外侧(116；216；316)指向所述油膨胀腔室(130；230；330)，相对于与所述轴(140；240；340)的轴线垂直的线倾斜的方向上延伸。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环(114；214；314)和所述密封套管(112；212；312)形成单件式部件。
4.根据权利要求1所述的油封单元，其特征在于，所述导油装置(122；222)是所述端壁(120；220)的整体部分，并且所述悬垂部形成使得油从所述悬垂部引导到所述挡油环(114；214)。
5.根据权利要求4所述的油封单元，其特征在于，还提供了挡油板(160；260)。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的油封单元，其特征在于，所述导油装置(122)被设计为在所述端壁(120)上的鼻形突起，因此形成所述悬垂部。
7.根据权利要求6所述的油封单元，其特征在于，所述突起以倾斜外表面(124)为特征，其中所述突起的所述倾斜外表面(124)的定向平行于所述挡油环(114)的倾斜外侧(116)。
8.根据权利要求4或权利要求5所述的油封单元，其特征在于，所述端壁(220)以凹部(224)为特征，其中所述挡油环(214)突出到所述凹部(224)中，并且其中所述导油装置(222)的所述悬垂部由所述凹部(224)的径向向外设置的侧壁限定。
9.根据权利要求8所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环(114；214；314)的外侧(116；216；316)指向所述油膨胀腔室(130；230；330)，相对于与所述轴(140；240；340)的轴线垂直的线倾斜的方向上延伸，并且其中所述挡油环(214)的径向向外设置的区域在所述压缩机叶轮(270)的方向上倾斜，由此形成倾斜外侧(216；316)，其中所述挡油环(214)的所述径向向外设置的倾斜区域突出到所述凹部(224)中。
10.根据权利要求1所述的油封单元，其特征在于，所述导油装置以挡油板的形式设置。
11.根据权利要求10所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板的横截面至少部分为v形或u形，其中所述挡油板的径向向内边缘限定所述悬垂部。
12.根据权利要求10所述的油封单元，其特征在于，所述挡油环(114；214；314)的外侧(116；216；316)指向所述油膨胀腔室(130；230；330)，相对于与所述轴(140；240；340)的轴线垂直的线倾斜的方向上延伸，并且其中所述悬垂部至少部分地围绕所述挡油环(314)的倾斜的外侧(316)。
13.根据权利要求12所述的油封单元，其特征在于，所述悬垂部至少部分地平行于所述倾斜外侧(316)延伸。
14.根据权利要求10所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板的内径小于所述挡油环(314)的最大外径。
15.根据权利要求10到14中任一项所述的油封单元，其特征在于，所述端壁(320)以内唇缘(322)为特征，所述内唇缘在轴向方向上延伸并且在轴向端处至少部分地被所述挡油环(314)围绕，由此在所述内唇缘(322)与所述挡油环(314)之间形成密封间隙。
16.根据权利要求15所述的油封单元，其特征在于，所述内唇缘(322)限定环形流动通道(324)。
17.根据权利要求5所述的油封单元，其特征在于，所述挡油板的外圆周区域以舌部(180)为特征，所述舌部倾斜地且径向地向外延伸并且用于使油回流。
18.一种用于内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器具有根据权利要求1到17中任一项所述的油封单元(10；20；30)。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201820435D0 (en) * 2018-12-14 2019-01-30 Cummins Ltd Seal assembly
GB2580180B (en) * 2018-12-24 2022-11-09 Cummins Ltd Compressor seal system
US11162421B2 (en) * 2019-10-22 2021-11-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Bearing cavity and method of evacuating oil therefrom
CN115929680B (zh) * 2023-03-13 2023-06-02 宁波威孚天力增压技术股份有限公司 球轴承涡轮增压器的轴系组件

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111423A (ja) * 1984-06-28 1986-01-18 Taiho Kogyo Co Ltd タ−ボチヤ−ジヤ用非接触型シ−ル装置
JPH0216037Y2 (zh) * 1984-12-20 1990-05-01
JP2004132319A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Nippon Soken Inc 過給機の潤滑装置
US8348595B2 (en) * 2006-09-29 2013-01-08 Borgwarner Inc. Sealing system between bearing and compressor housing
CN201262116Y (zh) * 2008-09-05 2009-06-24 博格华纳汽车零部件(宁波)有限公司 涡轮增压器的密封机构
US9328628B2 (en) * 2010-08-24 2016-05-03 Borgwarner Inc. Bearing housing of an exhaust-gas turbocharger
DE102013202841A1 (de) * 2013-02-21 2014-08-21 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Abgasturbolader
DE102013005167B3 (de) 2013-03-26 2014-09-11 Borgwarner Inc. Abgasturbolader
US9822700B2 (en) * 2015-03-09 2017-11-21 Caterpillar Inc. Turbocharger with oil containment arrangement

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