CN109424377A - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涡轮增压器，具有用于使第一介质膨胀的涡轮机，其中涡轮机包括涡轮机转子和涡轮机壳体，具有用于利用在第一介质膨胀期间在涡轮机中提取的能量压缩第二介质的压缩机，其中压缩机包括经由轴联接到涡轮机转子的压缩机转子和压缩机壳体，具有轴承壳体，其中轴联接涡轮机转子并且安装有压缩机转子，具有轴承壳体盖，其在面向涡轮机的侧上界定轴承壳体，且具有涡轮机盖，其在面向轴承壳体的侧上界定涡轮机，其接着轴承壳体盖且其以区段突出到轴承壳体盖的凹部中。在轴承壳体盖的在外侧界定轴承壳体盖的凹部的在外侧接着突出到轴承壳体盖的凹部中的涡轮机盖的区段的区段上，在轴承壳体盖面向涡轮机转子的侧上形成有机油捕集唇缘。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及涡轮增压器。
背景技术
图1示出了现有技术中已知的涡轮增压器1的基本结构。涡轮增压器1包括涡轮机2，来用于使第一介质膨胀，特别是用于膨胀内燃机的废气。此外，涡轮增压器1包括压缩机3，来用于压缩第二介质，特别是增压空气，即利用在第一介质膨胀期间在涡轮机2中提取的能量。
涡轮机2包括涡轮机壳体4和涡轮机转子5。压缩机3包括压缩机壳体6和压缩机转子7。压缩机转子7经由轴8联接到涡轮机转子5，轴8安装在轴承壳体9中，其中轴承壳体9定位在涡轮机壳体4和压缩机壳体5之间并且连接到涡轮机壳体4和压缩机壳体5两者。此外，图1示出了压缩机侧上的消音器10。
涡轮机2的涡轮机壳体4包括流入壳体11和流出壳体12。借助于流入壳体11，可将在涡轮机2的区域中待膨胀的第一介质供应到涡轮机转子5。借助于流出壳体12，在涡轮机转子5的区域中膨胀的第一介质流出涡轮机2。
除了流入壳体11和流出壳体12之外，壳体4包括插入件13，其中插入件13特别在流入壳体11的区域中延伸，即邻近涡轮机转子5在径向外侧邻接涡轮机转子5的动叶片14。
此外，涡轮机壳体4包括喷嘴环15。喷嘴环15也称为涡轮引导装置。
此外，图1示出了在流入壳体11和轴承壳体9的连接区域中的轴承壳体盖16和涡轮机盖17。
图2和图3示出了现有技术中已知的在轴承盖16和涡轮机盖17的区域中的涡轮增压器的进一步细节，其中轴承壳体盖16轴向界定轴承壳体9并且涡轮机盖17轴向界定涡轮机2，并且其中涡轮机盖17沿轴向方向接着轴承壳体盖16。从图2中可以看出，涡轮机盖17在径向外侧，且在顶部以区段17a突出进入轴承壳体盖16的凹部16a，其中涡轮机盖17的区段17a在径向外侧由轴承壳体盖16的区段16b接着，其在径向外侧界定轴承壳体盖16的凹部16a。
在涡轮增压器的操作期间，机油可从轴承壳体9泄漏，即经由形成在轴承壳体盖16（即轴承壳体盖16的区段16b）和轴承壳体9之间的密封间隙18。该密封间隙18经由密封元件19密封。尽管如此，机油可经由该密封间隙18从轴承壳体9沿涡轮机2的方向泄漏，如图2的箭头20所示。
对于现有技术中已知的涡轮增压器，根据箭头20经由轴承壳体盖16和轴承壳体9之间的密封间隙18流动的该机油最初沿着轴承壳体盖16沿箭头21的方向流动并且随后进入轴承壳体盖16和涡轮机盖17之间的间隙，且根据图3然后经由轴承壳体盖16和涡轮机盖17之间的间隙向下流动，并且可最终进入周围环境中。而这是不利的。
发明内容
由此出发，本发明基于创造新型涡轮增压器的目的。
该目的通过根据权利要求1的涡轮增压器解决。根据本发明，在轴承壳体盖的在外侧界定轴承壳体盖的凹部的区段上形成有机油捕集唇缘，其在外侧接着涡轮机盖的突出到轴承壳体盖的凹部中的区段，在轴承壳体盖面向涡轮机转子的侧上。
机油捕集唇缘捕集机油，其经由轴承壳体盖和轴承壳体之间的密封间隙沿涡轮机的方向流动，并防止其可进入轴承壳体盖和涡轮机盖之间的间隙。机油保持在涡轮机盖面向涡轮机转子的侧上，并且引导到涡轮流动管道中，其在此燃烧。机油进入涡轮增压器的周围环境的危险降低。
优选地，机油捕集唇缘由突起和凹槽形成，其中，机油捕集唇缘的突起比机油捕集唇缘的凹槽距离涡轮机转子具有更小的间隙。机油捕集唇缘的这种构造使机油的特别有效的捕集成为可能。
优选地，机油捕集唇缘的突起从轴承壳体盖的区段开始延伸到径向内侧，并且在涡轮机转子的方向上相对于径向方向具有倾斜的位置。机油捕集唇缘的凹槽对径向内侧开口，并面向涡轮机盖的突出到轴承壳体盖的凹部中的区段。这使机油的特别有效的捕集成为可能。
根据本发明的有利的进一步发展，在突出到轴承壳体盖的凹部中的涡轮机盖的区段上在涡轮机盖面向涡轮机转子的侧上形成有机油捕集斜面。轴承壳体盖的机油捕集唇缘将机油传导到涡轮机盖的机油捕集斜面上，其中涡轮机盖的机油捕集斜面将机油传导到涡轮流动管道中。涡轮机盖上的机油捕集斜面支持机油捕集唇缘的效果。机油捕集斜面还防止机油进入轴承壳体盖和涡轮机盖之间的间隙，且因此可经由该间隙逸出到周围环境中。机油保持在涡轮机盖面向涡轮机转子的侧上，且引导到涡轮流动管道中，其在此燃烧。
附图说明
从从属权利要求和以下描述中获得本发明的优选的进一步发展。借助于附图更详细地解释本发明的示例性实施例，但不限于此。附图示出：
图1 通过涡轮增压器的截面，
图2 根据现有技术的涡轮增压器的细节，
图3 根据现有技术的涡轮增压器的进一步细节;
图4 根据本发明的涡轮增压器的细节；和
图5 根据本发明的涡轮增压器的进一步细节。
零件清单
1 涡轮增压器
2 涡轮机
3 压缩机
4 涡轮机壳体
5 涡轮机转子
6 压缩机壳体
7 压缩机转子
8 轴
9 轴承壳体
10 消音器
11 流入壳体
12 流出壳体
13 插入件
14 动叶片
15 喷嘴环
16 轴承壳体盖
16A 凹部
16B 区段
17 涡轮机盖
17A 区段
18 密封间隙
19 密封件
20 机油
21 机油
22 机油捕集唇缘
23 突起
24 凹槽
25 机油捕集斜面
26 机油
27 涡轮流动管道
具体实施方式
本发明涉及涡轮增压器。已经参考图1、2和3描述了根据现有技术的涡轮增压器的基本结构和现有技术中已知的这种涡轮增压器的问题。在下文中，仅讨论根据本发明的涡轮增压器的细节，即参考图4和5。
图4和5示出了根据本发明的涡轮增压器的细节，即关于其对应于图2和3的细节的定位的区段。因此，图4特别示出了轴承壳体盖16和涡轮机盖17，其中轴承壳体盖16轴向界定轴承壳体9，并且涡轮机盖17轴向界定涡轮机2。涡轮机盖17的径向外部的上部区段17a突出进入轴承壳体盖16的凹部16a，其中该凹部16a在径向外侧由轴承壳体盖16的区段16b界定，其与轴承壳体9形成密封间隙18。在根据本发明的涡轮增压器中，提供了，在轴承壳体盖16的在外侧界定轴承壳体盖16的凹部16a的区段16b上（其接着在外侧突出到凹部16a中的涡轮机盖17的区段17b），形成有机油捕集唇缘22，即在轴承盖16面向涡轮机转子5或涡轮机转子5的动叶片14的侧上。
根据图4，该机油捕集唇缘22由突起23和凹槽24形成，其中突起23具有比凹槽24更小的距涡轮机转子5的动叶片14的间隙5。
机油捕集唇缘22的突起23开始从轴承壳体盖16的区段16延伸到径向内侧，倾斜地相对于径向方向沿涡轮机转子5的方向定位。机油捕集唇缘22的凹槽24对径向内侧开口，并面向涡轮机盖17的区段17a，其突出到轴承壳盖16的凹部16a中。
在涡轮机转子5的方向上根据箭头20流过轴承壳体9和轴承壳体盖16之间的密封间隙18的机油到达机油捕集唇缘22并且捕集在其上，即在突起23的区域以及也在凹槽24的区域两者中。因此，可避免机油进入轴承壳体盖16和涡轮机盖17之间的间隙。
在本发明的进一步发展中，提供了，在突出到轴承壳体盖16的凹部16a中的涡轮机盖17的区段17a上，在涡轮机转子5的或动叶片14面向其的侧上形成有机油捕集斜面25，其中机油捕集唇缘24将捕集在机油捕集唇缘上的机油引导到机油捕集斜面25上。然后，机油捕集斜面25沿着涡轮机盖17的面向涡轮机转子5的侧根据箭头26引导机油，并且将其传导到涡轮机或涡轮机2的涡轮机壳体4的流入壳体11的涡轮流动管道27中。在这里，燃烧机油，使得不存在其逸出到周围环境中的风险。
根据图4，机油捕集唇缘22至少区段地在径向外侧突出在机油捕集斜面25之上，即在径向方向上具有间隙。机油捕集斜面25以这样的方式倾斜，使得沿轴向方向观察，涡轮机盖17的区段17a的外部末梢既不覆盖突起22也不覆盖机油捕集唇缘22的凹槽24。
捕集在机油捕集唇缘22上的机油可无阻碍地到达机油捕集斜面25，并且可由其根据箭头26在涡轮流动管道27的方向上引导。
在轴向方向上观察，涡轮机盖17的区段17a的径向外部末梢比密封唇缘22（即比突起23和机油捕集唇缘22的凹槽24）距离涡轮机转子5或其动叶片14具有更大的间隙。
利用本发明，经由密封盖16和轴承壳体9之间的密封间隙18从轴承壳体9中逸出的机油可安全地排出到涡轮机壳体4的流入壳体11的涡轮流动管道27中并在那里燃烧。这种机油经由轴承壳体盖16和涡轮机盖17之间的间隙进入周围环境的风险最大程度地减小。

Claims (8)

1.一种涡轮增压器（1），
具有用于使第一介质膨胀的涡轮机（2），其中所述涡轮机（2）包括涡轮机转子（5）和涡轮机壳体（4），
具有压缩机（3），用于利用在所述第一介质膨胀期间在所述涡轮机（2）中提取的能量压缩第二介质，其中所述压缩机（3）包括经由轴（8）联接到所述涡轮机转子（5）的压缩机转子（7）和压缩机壳体（6），
具有轴承壳体（9），其中所述轴（8）联接所述涡轮机转子（5）并且安装有所述压缩机转子（7），
具有轴承壳体盖（16），其在面向所述涡轮机（2）的侧上界定所述轴承壳体（9），
具有涡轮机盖（17），其在面向所述轴承壳体（9）的侧上界定所述涡轮机（2），所述涡轮机盖（17）接着所述轴承壳体盖（16）并且所述涡轮机盖（17）以区段（17a）突出到所述轴承壳体盖（16）的凹部（16a）中，
其特征在于，
在所述轴承壳体盖（16）的界定所述轴承壳体盖（16）的所述凹部（16a）的在外侧接着突出到所述轴承壳体盖（16）的所述凹部（16a）中的所述涡轮机盖（17）的所述区段（17a）的区段（16b）上，在所述轴承壳体盖（16）面向所述涡轮机转子（5）的侧上形成有机油捕集唇缘（22）。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述机油捕集唇缘（22）由突起（23）和凹槽（24）形成。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述机油捕集唇缘（22）的所述突起（23）比所述机油捕集唇缘（22）的所述凹槽（24）距离所述涡轮机转子（5）具有较小的间隙。
4.根据权利要求2或3所述的涡轮增压器，其特征在于，所述机油捕集唇缘（22）的所述突起（23）从所述轴承壳体盖（16）的所述区段（16b）开始延伸到径向内侧，并且具有在所述涡轮机转子（5）的方向上相对于径向方向倾斜的位置。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述机油捕集唇缘（22）的所述凹槽（24）对径向内侧开口，并面向所述涡轮机盖（17）的所述区段（17a）。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，在突出到所述轴承壳体盖（16）的所述凹部（16a）中的所述涡轮机盖（17）的所述区段（17a）上，在面向所述涡轮机转子（5）的所述侧上形成有机油捕集斜面（25）。
7.根据权利要求6所述的涡轮增压器，其特征在于，所述机油捕集唇缘（22）在外侧突出在所述机油捕集斜面（25）之上，并在其间具有间隙。
8.根据权利要求6或7所述的涡轮增压器，其特征在于，所述轴承壳体盖（16）的所述机油捕集唇缘（22）将机油引导到所述涡轮机盖（17）的所述机油捕集斜面（25）上，并且其中所述涡轮机盖（17）的所述机油捕集斜面（25）将所述机油引导到涡轮流动管道（27）中。
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