CN204113355U - 一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，其包括轴承体、涡轮转轴及涡轮头，涡轮转轴上设置有浮动轴承，涡轮转轴与涡轮头连接的一端的端部上设置有密封环，轴承体沿轴向珩磨有依次相连且中心轴线一致、直径一致的用于装配浮动轴承的轴承装配孔、中间连接孔和用于装配密封环的环装配孔，涡轮转轴与涡轮头连接的一端的端部的一部分在径向上扩大形成大直径部分，且端部的剩余部分保持作为小直径部分，小直径部分与涡轮头连接，密封环设置于小直径部分上；优点是将环装配孔设计成直径与轴承装配孔的直径一致，使得环装配孔可以采用珩磨工艺加工而成，加工难度低、生产效率高，且能够有效地提高加工精度，从而提升密封性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车发动机涡轮增压技术，尤其是涉及一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器。
背景技术
随着节能减排政策的大力推广，涡轮增压技术越来越被广泛应用于汽车、工程机械、船舶和发电机组等领域。用于汽车的涡轮增压器包括轴承体1、涡轮转轴2、设置于涡轮转轴2上的浮动轴承4和密封环5及一端的涡轮头3，涡轮端的部分结构如图1至图3所示。轴承体1沿轴向设置有用于装配浮动轴承4的轴承装配孔61、中间连接孔62和用于装配密封环5的环装配孔63，轴承装配孔61、中间连接孔62和环装配孔63的中心在同一轴线上且依次相连通，中间连接孔62的直径小于环装配孔63的直径，二者构成台阶孔结构。其中，轴承装配孔61采用珩磨工艺加工，其直径为A，公差为±0.004mm，粗糙度为Ra0.4，圆度为0.0025mm；而中间连接孔62和环装配孔63均采用车削工艺加工，中间连接孔62的直径为B，公差为±0.05mm，粗糙度为Ra3.2，径向跳动为0.03mm；环装配孔63的直径为C，公差为±0.025mm，粗糙度为Ra1.6，圆度为0.007mm；涡轮转轴2与涡轮头3连接的端的端部21呈圆柱状且外圆的直径为a，公差为±0.025mm，中间连接孔62与端部21之间的单边间隙为0.15mm±0.0375mm，环装配孔63与端部21之间的单边间隙为0.22mm±0.05mm。这种涡轮增压器在使用过程中会经常出现漏机油现象，特别是密封环失效时会造成机油结焦，直接导致涡轮增压器过早损坏，并影响到汽车发动机的正常工作；此外，台阶孔结构加工时必须由高精度的进口数控车床来保证，但每台进口数控车床的价格非常昂贵，投资大，且加工效率低。
为保证涡轮增压器能够正常地工作，避免发生漏机油现象，各涡轮增压器生产厂商采取了各种措施，不断改进和优化涡轮端密封结构，可是，在实际使用过程中，还是经常出现漏油，已成为涡轮增压器故障中的一个“顽疾”。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种密封性能好的涡轮增压器，其能够保证正常工作时不漏油。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，包括轴承体、涡轮转轴及与所述的涡轮转轴的一端连接的涡轮头，所述的涡轮转轴上设置有浮动轴承，所述的涡轮转轴与所述的涡轮头连接的一端的端部上设置有密封环，所述的轴承体沿轴向珩磨有用于装配所述的浮动轴承的轴承装配孔，其特征在于：所述的轴承体沿轴向还珩磨有相连通且中心在同一轴线上、直径一致的中间连接孔和用于装配所述的密封环的环装配孔，所述的中间连接孔连通所述的轴承装配孔与所述的环装配孔，所述的中间连接孔和所述的环装配孔相连通构成与所述的涡轮转轴与所述的涡轮头连接的一端的端部相适配的直通孔，所述的直通孔与所述的轴承装配孔的中心在同一轴线上且直径一致；所述的涡轮转轴与所述的涡轮头连接的一端的端部的一部分在径向上扩大形成大直径部分，且端部的剩余部分保持作为小直径部分，所述的大直径部分和所述的小直径部分组成台阶轴结构，所述的小直径部分与所述的涡轮头连接，所述的密封环设置于所述的小直径部分上，所述的小直径部分与所述的环装配孔的位置相对应，所述的大直径部分与所述的中间连接孔的位置相对应。
所述的直通孔与所述的大直径部分之间的单边间隙为0.15mm±0.0145mm，所述的直通孔与所述的小直径部分之间的单边间隙为0.22mm±0.0145mm；与现有的涡轮增压器相比，单边间隙的精度有了很大的提高。
所述的直通孔与所述的轴承装配孔的公差相同，均为±0.004mm；粗糙度相同，均为Ra0.4；圆度相同，均为0.0025mm；与现有的涡轮增压器相比，环装配孔的公差、粗糙度和圆度的精度有了很大的提高。
所述的大直径部分和所述的小直径部分的公差均为±0.025mm；能够保证台阶轴结构的直径部分容易加工。
所述的小直径部分上沿周向设置有环形的密封环置放槽，所述的密封环靠弹性胀紧于所述的环装配孔与所述的密封环置放槽之间。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1)将环装配孔和中间连接孔设计成与轴承装配孔的直径一致，使得环装配孔和中间连接孔可以采用轴承装配孔相同的珩磨工艺加工而成，不仅加工难度低、生产效率高，能够极大地降低制造成本，而且能够有效地提高加工精度，从而提升密封环的密封性能，确保涡轮增压器涡轮端的密封性能满足使用要求，保证涡轮增压器在正常工作时不漏油。
2)由于直通孔与轴承装配孔的直径和中心轴线一致，因此在采用珩磨工艺加工轴承装配孔时能够一起加工直通孔，大幅度地提高了生产效率，降低了制造成本。
3)将涡轮转轴与涡轮头连接的端部设计成台阶轴结构，没有增加加工难度，反而为涡轮端的密封性能提供了进一步的保障。
4)省去了原加工台阶孔所用的高精度的进口数控车床，减少了设备投资和作业场地的空间。
附图说明
图1为现有的涡轮增压器涡轮端的部分结构示意图；
图2为现有的涡轮增压器的轴承体的部分结构示意图；
图3为现有的涡轮增压器的涡轮转轴的部分结构示意图；
图4为本实用新型的涡轮增压器涡轮端的部分结构示意图；
图5为本实用新型的涡轮增压器的轴承体的部分结构示意图；
图6为本实用新型的涡轮增压器的涡轮转轴的部分结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型提出的一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，如图4至图6所示，其包括轴承体1、涡轮转轴2及与涡轮转轴2的一端连接的涡轮头3，涡轮转轴2上设置有浮动轴承4，涡轮转轴2与涡轮头3连接的一端的端部上设置有密封环5，轴承体1沿轴向珩磨有用于装配浮动轴承4的轴承装配孔61，轴承装配孔61的直径为A，轴承体1沿轴向还珩磨有相连通且中心轴线一致、直径一致的中间连接孔64和用于装配密封环的环装配孔63，中间连接孔64连通轴承装配孔61与环装配孔63，中间连接孔64和环装配孔63相连通构成与涡轮转轴2与涡轮头3连接的一端的端部相适配的直通孔，直通孔与轴承装配孔61的中心轴线一致且直径一致，直通孔的直径为A，即中间连接孔64和环装配孔63的直径均为A；涡轮转轴2与涡轮头3连接的一端的端部21的一部分在径向上扩大形成大直径部分211，且端部21的剩余部分保持作为小直径部分212，大直径部分211的直径为b，小直径部分212的直径为c，大直径部分211和小直径部分212组成台阶轴结构，大直径部分211和小直径部分212的公差均为±0.025mm，小直径部分212与涡轮头3连接，密封环5设置于小直径部分212上，直通孔与大直径部分211之间的单边间隙为0.15mm±0.0145mm，直通孔与小直径部分212之间的单边间隙为0.22mm±0.0145mm，直通孔与轴承装配孔61的公差相同均为±0.004mm、粗糙度相同均为Ra0.4、圆度相同均为0.0025mm，小直径部分212与环装配孔63的位置相对应，大直径部分211与中间连接孔64的位置相对应，小直径部分212上沿周向设置有环形的密封环置放槽213，密封环5靠弹性胀紧于环装配孔63与密封环置放槽213之间。
Claims (5)
1.一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，包括轴承体、涡轮转轴及与所述的涡轮转轴的一端连接的涡轮头，所述的涡轮转轴上设置有浮动轴承，所述的涡轮转轴与所述的涡轮头连接的一端的端部上设置有密封环，所述的轴承体沿轴向珩磨有用于装配所述的浮动轴承的轴承装配孔，其特征在于：所述的轴承体沿轴向还珩磨有相连通且中心在同一轴线上、直径一致的中间连接孔和用于装配所述的密封环的环装配孔，所述的中间连接孔连通所述的轴承装配孔与所述的环装配孔，所述的中间连接孔和所述的环装配孔相连通构成与所述的涡轮转轴与所述的涡轮头连接的一端的端部相适配的直通孔，所述的直通孔与所述的轴承装配孔的中心在同一轴线上且直径一致；所述的涡轮转轴与所述的涡轮头连接的一端的端部的一部分在径向上扩大形成大直径部分，且端部的剩余部分保持作为小直径部分，所述的大直径部分和所述的小直径部分组成台阶轴结构，所述的小直径部分与所述的涡轮头连接，所述的密封环设置于所述的小直径部分上，所述的小直径部分与所述的环装配孔的位置相对应，所述的大直径部分与所述的中间连接孔的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，其特征在于所述的直通孔与所述的大直径部分之间的单边间隙为0.15mm±0.0145mm，所述的直通孔与所述的小直径部分之间的单边间隙为0.22mm±0.0145mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，其特征在于所述的直通孔与所述的轴承装配孔的公差相同，均为±0.004mm；粗糙度相同，均为Ra0.4；圆度相同，均为0.0025mm。
4.根据权利要求3所述的一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，其特征在于所述的大直径部分和所述的小直径部分的公差均为±0.025mm。
5.根据权利要求4所述的一种涡轮端密封结构优化的涡轮增压器，其特征在于所述的小直径部分上沿周向设置有环形的密封环置放槽，所述的密封环靠弹性胀紧于所述的环装配孔与所述的密封环置放槽之间。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105089713A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-25 | 湖南天雁机械有限责任公司 | 一种使用于涡轮增压器涡轮箱与轴承体之间的密封装置 |
| CN108699917A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-10-23 | 博格华纳公司 | 涡轮增压器的密封单元 |
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2014
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