CN110617145A - 一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构 - Google Patents
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Abstract
一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，涉及旁通阀密封件技术领域，包括套装于传动轴上的垫片及开设于轴套上用以约束垫片的环槽，垫片沿漏气方向轴向移动并与环槽之间形成自补偿密封面。本发明解决了传统技术中忽略了密封环受限于装配，使得其处于工作位置时易出现泄漏间隙，及需增加多道轴及轴套的加工工序；以及忽略了传动轴与密封环之间的磨损，使得其随着使用，泄漏量渐增大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及旁通阀密封件技术领域，具体涉及一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构。
背景技术
目前，随着车辆排放法规越来越严格的推进，及用户对车辆经济性、安全性的重视。使得增压技术和排气制动技术同时应用在车辆上。排气制动技术是在增压器排气总管后面增加气流控制阀。在行驶过程特别是长下坡过程中因传统的制动装置易产生大量热量对制动装置磨损大，而排气制动装置是阻止排气管内高温废气的流动，提高燃烧系统的背压以限制功率的输出而达到制动目的，这一制动方法效果好且对制动装置无磨损。
中国国家知识产权局公开了一个申请号为201420398233.7的专利，该专利包括阀门传动轴、轴套及密封环，所述的阀门传动轴上设有用来安装密封环的环形密封槽，所述轴套内的两端分别设有小径孔和大径孔，小径孔和大径孔的结合部设有环形槽。密封环安装在阀门传动轴上的环形密封槽内，阀门传动轴安装在轴套内，阀门传动轴与轴套内的小径孔采用间隙配合，密封环与轴套内的大径孔采用过盈配合。所述密封环的数量为两个，两个密封环的端面紧密贴合。
但是经过分析后发现，该方案通过设置两个密封环进行对间隙进行密封补偿，从而可以通过提高涡轮增压器的性能，虽然该方式能在一定的程度上实现初步的性能，但是采用该结构会存在以下问题：
1、受限于装配工艺限制，传动轴是沿该专利附图方向由左向右进行装配，这就使得在装配时，需事先将两个密封环套在传动轴上，此时密封环处于压缩状态，其开口间隙过小，当密封环随着传动轴移动至轴套的环形槽内时，密封环不再受压缩，使其处于膨胀状态并与环形槽相抵，此时开口间隙过大，其中密封环由于固定设置，使得其与传动轴的环形密封槽的侧壁存在防摩擦间隙，以便于传动轴转动不受密封环的影响，这就知道导致了，密封环与环形密封槽之间存在间隙形成通道，气体通过通道进入到环形槽内，并通过密封环的开口及密封环与环形密封槽之间形成漏气通道，背离了密封环是使用原则，造成增压器废气从该间隙中流出。
2、其中该密封环在随着增压器的工作使用，其密封环两侧与环形密封槽之间的间距会随着密封环的磨损，越来越大，使得随着使用泄漏量也逐渐的增大。
3、其中该结构在保证不了密封的前提下，其根据对轴及轴套的加工工艺，使得增加1.5倍以上生产成本的同时还降低了生产效率。
4、同时在传动轴上添加槽会降低轴的强度，不利于阀门的可靠性，增压器实际使用时就存在一些阀门总成变形、卡滞等强度引起的失效，故该方案的可行性过低。
综上可得知，现有技术的研发人员对均是围绕如何在传动轴及轴套上开设槽体进而安装密封环，缺忽略了密封环受限于装配，使得其处于工作位置时易出现泄漏间隙，及需增加多道轴及轴套的加工工序；以及忽略了传动轴与密封环之间的磨损，使得其随着使用，泄漏量渐增大的现象；以及传动轴上开设槽体使得加大了传动轴对增压器稳定性影响。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，用以解决传统技术中忽略了密封环受限于装配，使得其处于工作位置时易出现泄漏间隙，及需增加多道轴及轴套的加工工序；以及忽略了传动轴与密封环之间的磨损，使得其随着使用，泄漏量渐增大的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，包括套装于传动轴上的垫片及开设于轴套上用以约束所述垫片的环槽，所述垫片沿漏气方向轴向移动并与所述环槽之间形成自补偿密封面。
作为一种改进的方案，所述垫片与所述环槽之间还设有用以推动垫片轴向移动的高压气空腔。
作为一种改进的方案，所述轴套包括同轴并列安装的内轴套以及外轴套，所述外轴套与所述内轴套相对的一端开设有阶梯孔，并通过所述阶梯孔与所述内轴套相抵形成所述环槽。
作为一种改进的方案，所述垫片与所述阶梯孔的端壁相抵后形成所述自补偿密封面。
作为一种改进的方案，所述垫片与所述内轴套的端壁之间形成所述高压气空腔。
作为一种改进的方案，所述阶梯孔的深度大于所述垫片的厚度。
作为一种改进的方案，所述垫片的内圈与所述传动轴之间过渡配合。
作为一种改进的方案，所述垫片的外圈与所述阶梯孔的周壁之间设有防摩擦间隙。
作为一种改进的方案，所述防摩擦间隙为0.2mm-2mm。
作为一种改进的方案，所述垫片的厚度为0.5-2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过双轴套设计，使得便于对垫片的装配，简化了对轴及轴套的加工工序；并且无需在传动轴上开设槽体，使传动轴保证其刚度，消除传动轴的刚度对增压器的影响；并且垫片不存在密封环的开口，可以保证其密封性；其中垫片的内径与传动轴之间间隙远小于传统轴与轴套的之间间隙，可以降低气流的泄漏量，其中传动轴与垫片之间存在小的间隙可以使得传动轴在执行器带动作用下，带动垫片转动，其中垫片受泄漏气流的影响垫片会与阶梯孔的端壁相抵实现一个密封面，其中伴随着垫片与阶梯孔侧壁的磨损会使其始终处于一个自补偿密封状态；并且垫片的内圈不会受到传动轴的周向转动的磨损；使得降低了垫片内圈的磨损量；垫片被流过的高压气体吹到阶梯孔的端壁上，此时增压器涡轮端与外界两侧的间隙就转化为垫片内圈与传动轴之间的小间隙，这样的话就废气起到阻碍的作用；经过仿真计算、试验验证，在现有产品基础上稍作更改即可减少40％以上的漏气量；该装置结构极其简单，实现了通过简单的改进克服了大的技术难题；大大的降低了生产成本；并且克服了传统技术因复杂的部件构建，导致影响增压器运行的问题；结构简单，装配工艺步骤简便；结构简单，使用寿命长；结构简单，工作稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大示意图；
图中：1-传动轴，2-内轴套，3-外轴套，4-垫片，5-防摩擦间隙，6-高压气空腔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，包括套装于传动轴1上的垫片4及开设于轴套上用以约束垫片4的环槽，垫片4沿漏气方向轴向移动并与环槽之间形成自补偿密封面。
垫片4与环槽之间还设有用以推动垫片4轴向移动的高压气空腔6，可以利用高压气空腔6挤压垫片4与环槽壁面贴合。
轴套包括同轴并列安装的内轴套2以及外轴套3，外轴套3与内轴套2相对的一端开设有阶梯孔，并通过阶梯孔与内轴套2相抵形成环槽。
垫片4与阶梯孔的端壁相抵后形成自补偿密封面。
垫片4与内轴套2的端壁之间形成高压气空腔6。
阶梯孔的深度大于垫片4的厚度。
传动轴与轴套的窜动量大于阶梯孔与垫片厚度差值，以窜动量为0.5mm时，推荐的差值为0.2-0.4mm。
阶梯孔的深度大于垫片4的厚度0.5mm。
垫片4的内圈与传动轴1之间过渡配合。
垫片4的外圈与阶梯孔的周壁之间设有防摩擦间隙5。
防摩擦间隙为0.2mm-2mm，可防止垫片4在跟随传动轴1转动、偏摆过程中与外轴套3卡滞。这样的尺寸设计保证工作中，传动轴1可以正常转动。在材料选择上，垫片4选用与传动轴1相同的材料，保证随温度变化时热膨胀率一致。
内轴套与所述外轴套可等长度设置。
垫片的厚度为0.5-2mm。优选采用1mm。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：包括套装于传动轴(1)上的垫片(4)及开设于轴套上用以约束所述垫片(4)的环槽，所述垫片(4)沿漏气方向轴向移动并与所述环槽之间形成自补偿密封面。
2.根据权利要求1所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述垫片(4)与所述环槽之间还设有用以推动垫片(4)轴向移动的高压气空腔(6)。
3.根据权利要求2所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述轴套包括同轴并列安装的内轴套(2)以及外轴套(3)，所述外轴套(3)与所述内轴套(2)相对的一端开设有阶梯孔，并通过所述阶梯孔与所述内轴套(2)相抵形成所述环槽。
4.根据权利要求3所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述垫片(4)与所述阶梯孔的端壁相抵后形成所述自补偿密封面。
5.根据权利要求3所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述垫片(4)与所述内轴套(2)的端壁之间形成所述高压气空腔(6)。
6.根据权利要求3所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述阶梯孔的深度大于所述垫片(4)的厚度。
7.根据权利要求1所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述垫片(4)的内圈与所述传动轴(1)之间过渡配合。
8.根据权利要求3所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述垫片(4)的外圈与所述阶梯孔的周壁之间设有防摩擦间隙(5)。
9.根据权利要求8所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述防摩擦间隙(5)为0.2mm-2mm。
10.根据权利要求3所述的一种防泄漏的涡轮增压器旁通阀结构，其特征在于：所述垫片的厚度为0.5-2mm。
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