CN115853635A - 一种防漏油涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防漏油涡轮增压器，涉及涡轮增压器技术领域。该防漏油涡轮增压器包括压壳、涡轮壳、连接在压壳和涡轮壳之间的中壳，所述中壳内设有靠近于压壳的第一浮动轴承，所述涡轮壳内设有第二浮动轴承，第一浮动轴承和第二浮动轴承之间连接有转轴，中壳内开设有对称在第一浮动轴承和第二浮动轴承之间的多功能腔，非保养时还利用高速旋转的叶片对浮动轴承的浮动结构实施散热，保养时机油又洒落在叶片上，被叶片高速旋转击打下，以飞溅发射的方式均匀的喷洒到浮动轴承上对浮动结构实施保养。

Description

一种防漏油涡轮增压器

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，具体涉及一种防漏油涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压后进入气缸。叶轮安装在转轴上，由于转轴的旋转速度较高，因此应用于涡轮增压器上用于安装转轴的轴承多为浮动轴承，如申请号CN201510260294.6的中国专利公开了的一种新型涡轮增压器浮动轴承，应用于涡轮增压器中，依靠其内表面和外表面形成油膜来支撑涡轮增压器转子轴做高速旋转运动，并对轴的径向力形成缓冲。通过浮动轴承可使增压器在运行工况下产生的径向振动造成增压器芯部零件过度磨损，在涡轮增压器上设有用于对浮动结构（内圈结构）实施维护保养的油道，维护时，将机油顺着油道送入增压器内，然后通过自然流淌的方式流到浮动轴承上实施保养维护。

油道直通于涡轮室并对应在转子轴的径向方向上，转子轴高速旋转时会在涡轮室内产生压强，因此在注油时会造成机油回流及漏油，且由于浮动轴承位于涡轮室内，高速旋转时其浮动结构不能实现散热，通过机油其对浮动结构维护时，由于考虑到避免油道回流及漏油，因此涂油结构处于相对密封状态下，导致机油难以均匀的涂覆到浮动轴承的浮动结构上。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种防漏油涡轮增压器，在确保油道处于相对密封的基础上还能确保机油在较短的时间内自油道内端向轴承的浮动结构上维护上油。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种防漏油涡轮增压器，包括压壳、涡轮壳、连接在压壳和涡轮壳之间的中壳，所述中壳内设有靠近于压壳的第一浮动轴承，所述涡轮壳内设有第二浮动轴承，第一浮动轴承和第二浮动轴承之间连接有转轴，中壳内开设有对称在第一浮动轴承和第二浮动轴承之间的多功能腔，中壳上开设有垂直在转轴径向方向上的阶梯孔，阶梯孔内设有喷油机构，所述多功能腔内设有同步旋转于转轴以向其内腔提供气体，并利用该气体对第一浮动轴承和第二浮动轴承实施冷却的助力机构；所述喷油机构的一端对应在阶梯孔内，且在阶梯孔的两侧开设有两端贯通于阶梯孔和多功能腔的油道，所述喷油机构的另一端传动连接于助力机构，在助力机构带动下向多功能腔内提供机油，并将机油在散热气体作用下在极短的时间内将机油向第一浮动轴承和第二浮动轴承均匀涂覆；

所述助力机构包括固定在转轴上的飞盘、设置在所述飞盘两侧面上的叶片以及设置所述飞盘上且围绕在叶片外围上的齿面，所述飞盘位于多功能腔内，且与阶梯孔的内端相对；

所述喷油机构包括设置在阶梯孔内的转杆、固定在转杆内端且通过齿面啮合于飞盘的齿轮，所述阶梯孔的大直径端内设有贯穿通在转杆上且可沿大直径端内腔升降动作的升降板，所述升降板与阶梯孔的阶梯部之间设有使其沿着阶梯孔的大直径端下降后还可实现上升复位的弹簧，所述阶梯孔的大直径端内设有固定在转杆上的转板，所述转板对应在所述升降板的外侧，且转板面向于升降板的端面上设有随其同步旋转的压座，升降板面向于转板的端面上设有对应在压座旋转路径上的承压座。

作为进一步优选的：所述油道至少为两处且对称在飞盘的两侧，油道是自阶梯孔的大直径端朝向于多功能腔的一端逐渐倾斜的斜孔，油道内沿其倾斜路径设置有第一油管，第一油管位于多功能腔中的一端设有倾斜朝向于叶片的喷头。

作为进一步优选的：所述阶梯孔上开设有导轨，所述升降板的边缘面设有胶皮和轨道，胶皮滑动配合在阶梯孔大直径端的内壁面上，与阶梯孔的大直径端形成活塞配合，升降板的轨道位于导轨内，使升降板可沿着阶梯孔的大直径端活塞式升降动作的同时，避免其随转杆旋转。

作为进一步优选的：所述阶梯孔的小直径端内设有固定在所述转杆上的密封轴承,阶梯孔的小直径端内填充有固定板，通过固定板在阶梯孔的小直径段内载放有套设在转杆外围的复位弹簧，转杆贯穿于固定板，复位弹簧的顶端焊接有对应在密封轴承下方的撑板。

作为进一步优选的：所述阶梯孔的大直径端顶部开设有斜孔，所述斜孔上安装有弹簧组件，所述弹簧组件包括固定在斜孔内的L形板、贯穿在所述L形板上的弹簧杆，以及固定在弹簧杆的杆部分上并在径向方向穿插于弹簧部分的销轴,所述弹簧杆的一端贯穿至阶梯孔之外，另一端设有抵触在转板顶面中部的球头，且在球头的顶部设有向上翘起的钩形部。

作为进一步优选的：所述中壳上固定有油壶，所述油壶上连接有第二油管，所述第二油管的一端贯穿连接在油壶内腔底部，另一端穿过中壳进入阶梯孔的大直径端内。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

在涡轮增压器内设置了多功能腔，并将油道与多功能腔相通，并在油道的附近开设了与多功能腔相通的阶梯孔，在阶梯孔内设置了喷油机构，该喷油机构人为操控下，能够与涡轮所在的转轴实现传动连接，即涡轮旋转工作时，使得喷油机构向多功能腔中完成喷油工作，转轴上设有飞盘，飞盘两侧带有朝向于浮动轴承侧部（对着浮动结构）倾斜的叶片，叶片也位于多功能腔中并与油道内喷管出油端上的喷头相对，即涡轮工作时除了带动喷油机构向多功能腔中喷射机油以外，在非保养时还利用高速旋转的叶片对浮动轴承的浮动结构实施散热，保养时机油又洒落在叶片上，被叶片高速旋转击打下，以飞溅发射的方式均匀的喷洒到浮动轴承上对浮动结构实施保养，代替现有的机油自油道流到转轴上然后再经转轴流到浮动结构上，因此本发明较现有技术，在确保油道处于相对密封的基础上还能确保机油均匀的涂覆到浮动轴承的浮动结构上。

附图说明

图1为本发明剖开时后内部结构示意图；

图2为本发明由图1引出的A部放大结构示意图；

图3为本发明转板上的压座和升降板上的承压座的结构以及压座随转板旋转至与承压座接触时推动升降板下降动作时的原理图；

图4为本发明中助力机构的结构示意图；

图5为本发明中升降板的俯视平面结构示意图；

图6为本发明中的中壳从压壳上拆除后的结构示意图；

图7为本发明由图1引出的剖开状态下的内部结构示意图；

图8为本发明由图7引出的B部放大结构示意图，具体为弹簧组件的结构示意图；

图9为本发明中喷油机构的具体结构示意图。

图中：1、压壳；2、涡轮壳；3、中壳；4、第一浮动轴承；5、第二浮动轴承；6、转轴；7、多功能腔；8、阶梯孔；9、喷油机构；10、助力机构；11、油道；12、飞盘；13、叶片；14、齿面；15、第一油管；16、转杆；17、固定板；18、齿轮；19、升降板；20、弹簧；21、转板；22、压座；23、承压座；24、导轨；25、密封轴承；26、胶皮；27、喷头；28、斜孔；29、弹簧组件；30、L形板；31、销轴；32、弹簧杆；33、球头；34、油壶；35、第二油管；36、钩形部；37、复位弹簧；38、撑板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对发明的限制。

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，如出现术语“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；可以是直接连接，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。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明型中的具体含义。

参照附图1-9，一种防漏油涡轮增压器，包括压壳1、涡轮壳2、连接在压壳1和涡轮壳2之间的中壳3，中壳3内设有靠近于压壳1的第一浮动轴承4，涡轮壳2内设有第二浮动轴承5，第一浮动轴承4和第二浮动轴承5之间连接有转轴6，中壳3内开设有对称在第一浮动轴承4和第二浮动轴承5之间的多功能腔7，中壳3上开设有垂直在转轴6径向方向上的阶梯孔8，阶梯孔8内设有喷油机构9，多功能腔7内设有同步旋转于转轴6以向其内腔提供气体，并利用该气体对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5实施冷却的助力机构10；喷油机构9的一端对应在阶梯孔8内，且在阶梯孔8的两侧开设有两端贯通于阶梯孔8和多功能腔7的油道11，油道11至少为两处且对称在飞盘12的两侧，飞盘12位于多功能腔7内且与阶梯孔8的内端相对，油道11是自阶梯孔8的大直径端朝向于多功能腔7的一端逐渐倾斜的斜孔，油道11内沿其倾斜路径设置有第一油管15，第一油管15位于多功能腔7中的一端设有倾斜朝向于叶片13的喷头27，喷油机构9的另一端传动连接于助力机构10，喷油机构9在助力机构10带动下向多功能腔7内提供机油，并将一部分机油在散热气体作用下沿着转轴6的外壁面向第一浮动轴承4和第二浮动轴承5上吹送，将另一部分机油向第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的浮动结构上（浮动轴承的内圈结构）均匀涂覆。

日常维护时，通过操纵喷油机构9，可使装在阶梯孔8大直径端内的机油顺着两油道11中的第一油管15流到多功能腔7内，一部分机油将涂抹在转轴6上并沿着转轴6壁渗漏到第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的浮动结构上，另一部分机油直接落在飞盘12两侧的叶片13上，由于飞盘12固定在转轴6上，因此转轴6旋转时将会带着飞盘12旋转，飞盘12就会带着其两侧的叶片13旋转，利用叶片13的旋转动作，将这部分机油以飞溅发射的方式溅落到第一浮动轴承4和第二浮动轴承5上，且大部分会飞溅到第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的内圈结构上，由于第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的内圈结构是跟随转轴6高速旋转的（轴承的常规用法），而它们的浮动结构实则就是它们的内圈结构（由滚针、弹性轴套、保持架等结构构成），因此这些机油就会溅射到浮动结构上随其自身旋转而全面上油，提高了上油速度。而叶片13随助力机构10高速旋转时还会在多功能腔7内所产生的气体，气体具有两个作用，一个作用是利用吹送到转轴6上的气体助力于落在转轴6上的部分机油沿着轴壁浸入到第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的浮动结构上，另一部分气体在多功能腔7内收集后吹送到第一浮动轴承4和第二浮动轴承5上，对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5实施散热，值得注意的是：增压器外壳加工时，会在涡轮壳2和中壳3之间开设与涡轮增压器出气口以及与多功能腔7相通的气孔，使热气向外释放。

如图2、图8以及图9所示，喷油机构9包括设置在阶梯孔8内的转杆16、固定在转杆16内端且通过齿面14啮合于飞盘12的齿轮18，阶梯孔8的大直径端内设有贯穿通在转杆16上且可沿大直径端内腔升降动作的升降板19，升降板19与阶梯孔8的阶梯部之间设有使其沿着阶梯孔8的大直径端下降后还可上升复位的弹簧20，阶梯孔8的大直径端内设有固定在转杆16上的转板21，转板21对应在升降板19的外侧，且转板21面向于升降板19的端面上设有随其同步旋转的压座22，升降板19面向于转板21的端面上设有对应在压座22旋转路径上的承压座23。

喷油机构9的工作原理为：转轴6带着飞盘12旋转时，会通过齿面14带着齿轮18旋转，齿轮18就会带着转杆16旋转，转杆16就会带着转板21旋转，转板21旋转至其底面上的压座22利用如图3所示的弧形面与承压座23上的弧形面产生碾压时，将使承压座23推着升降板19沿着阶梯孔8的大直径端下降，并迫使弹簧20压缩储力，当转板21旋转至其底面上的压座22与承压座23上的弧形面分离时，升降板19底端的弹簧20将会释放弹力并迫使升降板19沿着阶梯孔8的大直径端上升复位，转板21每旋转一周升降板19就会升降一次，升降板19每升降一次就使得阶梯孔8的大直径端内产生一次压强，并通过压强将机油压入第一油管15内，并推开单向阀使机油经喷头27喷到叶片13上，叶片13随飞盘12在转轴6带动下高速旋转，不但可对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5内圈结构（浮动结构）高速旋转时产生的热量实施驱散，而且还可利其高速旋转将洒落在其上面的机油飞溅到内圈结构（浮动结构）上实施全面上油维护。综上所述，喷油机构9的动力来源于转轴6，而转轴6是涡轮增压器为使涡轮高速旋转的现有传动部件，因此利用喷油机构9将阶梯孔8中的机油向轴承的浮动结构上喷涂时所使用到的动力供助于转轴6，而涡轮增压器在实际使用时还具有调速功能，因此在进行上述涂油维护时，转轴6的转速可调，即喷油机构9的运动频率可调，即对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5维护时增压器低速旋转，增压器正常工作时高速旋转。机油应用时位于多功能腔7中，因此可避免漏油，机油还位于阶梯孔8的大直径端内并被升降板19遮挡，因此喷油动作时也可防止向上反向喷油。

如图1、图5所示：阶梯孔8上开设有导轨24，升降板19的边缘面设有胶皮26和轨道（轨道是指图5中位于升降板19两侧的凸起），胶皮26滑动配合在阶梯孔8大直径端的内壁面上，与阶梯孔8的大直径端形成活塞配合，升降板19下降动作时，确保阶梯孔8的大直径端内产生压强，升降板19的轨道位于导轨24内，使升降板19可沿着阶梯孔8的大直径端活塞式升降动作的同时，避免其随转杆16，确保升降板19的运动路径为升降。

在另一实施例中，如图2、图8以及图9所示：阶梯孔8的小直径端内设有固定在转杆16上的密封轴承25,密封轴承25防止阶梯孔8大直径端中的机油非升降板19压强作用下直接流到多功能腔7中，阶梯孔8的小直径端内填充有固定板17（也可用开设在阶梯孔8内的另一个阶梯孔代替），通过固定板17在阶梯孔8的小直径段内载放有套设在转杆16外围的复位弹簧37，转杆16贯穿于固定板17，复位弹簧37的顶端焊接有对应在密封轴承25下方的撑板38。阶梯孔8的大直径端顶部开设有斜孔28，斜孔28上安装有弹簧组件29，弹簧组件29包括固定在斜孔28内的L形板30和贯穿在L形板30上的弹簧杆32，弹簧杆32的一端贯穿至阶梯孔8之外，另一端设有抵触在转板21顶面中部的球头33，且在球头33的顶部设有向上翘起的钩形部36。

综上所述，对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的浮动结构上油维护时，按图8所示向外抽拉弹簧杆32的杆部，使其旋转至利用两钩形部36接触在转板21的顶面上，两钩形部36呈“外八字”状分布，它们将导致转板21的顶面受压而下降，转板21下降就会推着转杆16沿着固定板17的内孔下降，并将齿轮18啮合在齿面14上，由于齿面14是飞盘12上的结构，因此飞盘12随转轴6旋转时，就会带着转板21旋转，转板21就会通过压座22与承压座23发生碾压关系致使升降板19在阶梯孔8的大直径端内完成排上述排油动作，转杆16旋转时通过顶端转板21被两钩形部36光滑抵触，并通过弹簧杆32弹性抵触作用下实现弹性定位，避免其旋转时向上翘动，同时也避免压座22与承压座23碾压接触时导致转板21带动转杆16上升而导致升降板19失去升降作用，造成排油失效。反之，对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5的浮动结构上油完毕时，按图8所示向外抽拉弹簧杆32的杆部，使其旋转至利用球头33抵触在转板21的顶面上，由于球头33的轮廓尺寸小于钩形部36的轮廓尺寸，因此将导致转板21的顶面失去压力，复位弹簧37向上释放弹力，并将弹力作用在撑板38上，使撑板38上推着密封轴承25上升，密封轴承25就会带着转杆16上升，转杆16就会带着齿轮18上升，齿轮18上升就会脱离齿面14。也即使喷油机构9失去动力，喷油工作停止。而涡轮增压器工作时，转轴6仍然会带着飞盘12旋转，飞盘12上的叶片13仍然可对第一浮动轴承4和第二浮动轴承5旋转时的内圈结构（浮动结构）实施散热。喷油动作的实施与否通过人为操作弹簧组件29切换，便于管理。

在另一种实施例中：中壳3上固定有用于向阶梯孔8的大直径端补充机油的油壶34，油壶34上连接有第二油管35，第二油管35的一端贯穿连接在油壶34的内腔底部，另一端穿过中壳3进入阶梯孔8的大直径端内。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种防漏油涡轮增压器，其特征在于：包括压壳(1)、涡轮壳(2)、连接在压壳(1)和涡轮壳(2)之间的中壳(3)，所述中壳(3)内设有靠近于压壳(1)的第一浮动轴承(4)，所述涡轮壳(2)内设有第二浮动轴承(5)，第一浮动轴承(4)和第二浮动轴承(5)之间连接有用于安装双侧涡轮的转轴(6)，中壳(3)内开设有对称在第一浮动轴承(4)和第二浮动轴承(5)之间的多功能腔(7)，中壳(3)上开设有垂直在转轴(6)径向方向上的阶梯孔(8)，阶梯孔(8)的大直径端内装有机油，阶梯孔(8)内设有将机油向多功能腔(7)内完成喷油动作的喷油机构(9)，所述多功能腔(7)内设有同步旋转于转轴(6)以向其内腔提供气体，并利用该气体对第一浮动轴承(4)和第二浮动轴承(5)实施散热以及助力于机油保养到第一浮动轴承(4)和第二浮动轴承(5)上的助力机构(10)；所述喷油机构(9)的一端对应在阶梯孔(8)内，且在阶梯孔(8)的两侧开设有两端贯通于阶梯孔(8)和多功能腔(7)的油道(11)，所述喷油机构(9)的另一端传动连接于助力机构(10)，喷油机构(9)在助力机构(10)带动下向多功能腔(7)内提供机油，并将机油在散热气体作用下均匀的涂覆在第一浮动轴承(4)和第二浮动轴承(5)的浮动结构上；

所述助力机构(10)包括固定在转轴(6)上的飞盘(12)、设置在所述飞盘(12)两侧面上的叶片(13)以及设置所述飞盘(12)上且围绕在叶片(13)外围上的齿面(14)，所述飞盘(12)位于多功能腔(7)内，且与阶梯孔(8)的内端相对；

所述喷油机构(9)包括设置在阶梯孔(8)内的转杆(16)、固定在转杆(16)内端且通过齿面(14)啮合于飞盘(12)的齿轮(18)，所述阶梯孔(8)的大直径端内设有贯穿在转杆(16)上且可沿大直径端内腔升降动作的升降板(19)，所述升降板(19)与阶梯孔(8)的阶梯部之间设有使其沿着阶梯孔(8)的大直径端下降后还可实现上升复位的弹簧(20)，所述阶梯孔(8)的大直径端内设有固定在转杆(16)上的转板(21)，所述转板(21)对应在所述升降板(19)的外侧，且转板(21)面向于升降板(19)的端面上设有随其同步旋转的压座(22)，升降板(19)面向于转板(21)的端面上设有对应在压座(22)旋转路径上的承压座(23)。

2.根据权利要求1所述的防漏油涡轮增压器，其特征在于：所述油道(11)至少为两处且对称在飞盘(12)的两侧，油道(11)是自阶梯孔(8)的大直径端朝向于多功能腔(7)的一端逐渐倾斜的斜孔，油道(11)内沿其倾斜路径设置有第一油管(15)，第一油管(15)位于多功能腔(7)中的一端设有倾斜朝向于叶片(13)的喷头(27)。

3.根据权利要求2所述的防漏油涡轮增压器，其特征在于：所述阶梯孔(8)上开设有导轨(24)，所述升降板(19)的边缘面设有胶皮(26)和轨道，胶皮(26)滑动配合在阶梯孔(8)大直径端的内壁面上，升降板(19)的轨道滑动配合于导轨(24)内，使升降板(19)可沿着阶梯孔(8)的大直径端活塞式升降动作的同时，避免其随转杆(16)旋转。

4.根据权利要求3所述的防漏油涡轮增压器，其特征在于：所述阶梯孔(8)的小直径端内设有固定在所述转杆(16)上的密封轴承(25),阶梯孔(8)的小直径端内填充有固定板(17)，通过固定板(17)在阶梯孔(8)的小直径段内载放有套设在所述转杆(16)外围的复位弹簧(37)，所述转杆(16)贯穿于固定板(17)，复位弹簧(37)的顶端焊接有对应在密封轴承(25)下方的撑板(38)。

5.根据权利要求4所述的防漏油涡轮增压器，其特征在于：所述阶梯孔(8)的大直径端顶部开设有斜孔(28)，所述斜孔(28)上安装有弹簧组件(29)，所述弹簧组件(29)包括固定在斜孔(28)内的L形板(30)、贯穿在所述L形板(30)上的弹簧杆(32)，以及固定在弹簧杆(32)的杆部分上并在径向方向穿插于弹簧部分的销轴(31),所述弹簧杆(32)的一端贯穿至阶梯孔(8)之外，另一端设有抵触在转板(21)顶面中部的球头(33)，且在球头(33)的顶部设有向上翘起的钩形部(36)。

6.根据权利要求5所述的防漏油涡轮增压器，其特征在于：所述中壳(3)上固定有油壶(34)，所述油壶(34)上连接有第二油管(35)，所述第二油管(35)的一端贯穿连接在油壶(34)的内腔底部，另一端穿过中壳(3)进入阶梯孔(8)的大直径端内。

Images