DE19860784A1 - Pump for oil feed system for exhaust turbochargers has outlet pipe connected to pressure tube projecting into centrifuge and dipping into fluid - Google Patents
Pump for oil feed system for exhaust turbochargers has outlet pipe connected to pressure tube projecting into centrifuge and dipping into fluidInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Förderung eines Fluides und zum Druck aufbau in diesem Fluid, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pump for conveying a fluid and for pressure structure in this fluid, according to the preamble of claim 1.
Bekannte Bauarten von Pumpen sind die Verdrängerpumpen (Zahnrad- und Kol benpumpen), beschaufelte Kreiselpumpen sowie Sonderbauformen, z. B. Hohlwel lenpumpen. Solche Pumpen werden in Vorrichtungen oder Anlagen eingesetzt, welche ein Fluid verwenden und dazu beispielsweise mit Rohrleitungen, Düsen, Blenden usw. versehen sind. Soll jedoch ein Fluid durch eine solche Pumpe von einem rotierenden in ein stillstehendes Bauteil gefördert werden, so erfordert dies einen relativ grossen konstruktiven Aufwand, verbunden mit hohen Kosten.Known types of pumps are the positive displacement pumps (gear and col benpumpen), bladed centrifugal pumps and special designs, e.g. B. Hohlwel lenpumpen. Such pumps are used in devices or systems which use a fluid and, for example, with pipes, nozzles, Panels etc. are provided. However, if such a pump is to provide fluid from a rotating into a stationary component, this requires a relatively large amount of construction work, combined with high costs.
Auf die Lager von schnellaufenden Rotoren, wie beispielsweise die Wellen von Turboladern, wirken sowohl Axial- als auch Radialkräfte ein. Zur Optimierung der radialen Kräfte sowie der Rotorbewegungen sind bestimmte mechanische Eigen schaften, Steifigkeit und Dämpfung, der Lager und Lagerabstützungen konstruktiv zu realisieren. Für die Schmierölversorgung dieser Lager werden häufig Eigen schmierungssysteme, die keine externe Schmierölpumpe benötigen, verwendet.On the bearings of high-speed rotors, such as the shafts of Turbochargers, both axial and radial forces act. To optimize the radial forces and the rotor movements are certain mechanical properties shafts, rigidity and damping, the bearings and bearing supports constructive to realize. For the lubricating oil supply of these bearings are often own lubrication systems that do not require an external lubricating oil pump.
Aus der CH-A-451714 ist eine selbstansaugende Zentrifugal-Schmierölpumpe, auch Hohlwellenpumpe genannt, bekannt. Die an einem Wellenende der Turbo maschine angebrachte Einheit besteht im wesentlichen aus einer hydraulischen Zentrifuge und einer scheibenförmigen Fliehkraftpumpe. Letztere ist als umlaufen des Pumpenrad mit radialen Entlüftungskanälen ausgebildet. Beim Betrieb der Hohlwellenpumpe entsteht durch die Fliehkraftwirkung auf die in den Entlüftungs kanälen rotierende Luftsäule ein Unterdruck, mit dem Öl über eine Ölansauglei tung aus einem Ölsumpf in die Zentrifuge gesaugt wird. Das in der Zentrifuge ro tierende Öl erzeugt den für die Schmierung erforderlichen Öldruck. Es wird von der Zentrifuge aus über annähernd axiale Bohrungen direkt in das entsprechende Wälzlager eingespritzt und fliesst anschliessend wieder in den Ölsumpf zurück. Eine ähnliche Hohlwellenpumpe ist in der DE 44 45 956 A1 beschrieben, wobei die Entlüftungskanäle mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines zusätzlichen Unter druckes ausgestattet sind. Auf diese Weise kann eine verbesserte Ansaugleistung erzielt werden.CH-A-451714 is a self-priming centrifugal lubricating oil pump, also known as a hollow shaft pump. The turbo at one shaft end machine-mounted unit consists essentially of a hydraulic Centrifuge and a disc-shaped centrifugal pump. The latter is considered to be circulating of the impeller with radial ventilation channels. When operating the Hollow shaft pump is created by the centrifugal force on the in the vent channels rotating air column a negative pressure, with the oil through an oil intake device is sucked into the centrifuge from an oil sump. The ro in the centrifuge Oil produces the oil pressure required for lubrication. It is from the centrifuge directly into the corresponding via approximately axial bores Rolling bearing is injected and then flows back into the oil sump. A similar hollow shaft pump is described in DE 44 45 956 A1, the Vent channels with a device for generating an additional sub pressure are equipped. In this way, improved suction performance be achieved.
Die DE 196 13 471 A1 zeigt eine Lagerabstützung für schnellaufende Rotoren, ins besondere für die Lagerung von Turboladerwellen, welche in einem Gehäuse an geordnet ist und zumindest ein Lager gegenüber dem Gehäuse radial abstützt. Zwischen dem Gehäuse und der Lagerbüchse ist ein mit einer Ölzuführung ver bundener, als Quetschöldämpfer dienender Ringspalt ausgebildet. Über den Quetschöldämpfer werden insbesondere die radialen Schwingungen des Rotors gedämpft. Der entsprechende Ringspalt des Quetschöldämpfers kann jedoch nicht mit einer Hohlwellenpumpe versorgt werden, weil dafür eine Verbindung zwi schen der rotierenden Hohlwellenpumpe und dem nicht rotierenden Quetschöl dämpfer fehlt. Daher ist eine separate Ölversorgung für den Quetschöldämpfer erforderlich, was eine relativ aufwendige und somit teuere Lösung zur Folge hat.DE 196 13 471 A1 shows a bearing support for high-speed rotors, ins special for the storage of turbocharger shafts, which in a housing is arranged and radially supports at least one bearing with respect to the housing. Between the housing and the bearing bush is one with an oil supply bound annular gap serving as a squeeze oil damper. On the The radial vibrations of the rotor become in particular squeeze oil dampers subdued. The corresponding annular gap of the pinch oil damper can, however not be supplied with a hollow shaft pump, because there is a connection between the rotating hollow shaft pump and the non-rotating squeeze oil damper is missing. Therefore there is a separate oil supply for the pinch oil damper required, which results in a relatively complex and therefore expensive solution.
Bekannt sind ebenfalls sogenannte Staurohre, die üblicherweise zur Messung der Strömungsgeschwindigkeiten von Fluiden eingesetzt werden. Beispielsweise dient das Staurohranemometer zur Messung der Strömungsgeschwindigkeiten der Luft. Dabei wird das Wirkprinzip des Staudruckes ausgenutzt, d. h. des Druckes, der von einem strömenden Fluid an einem Hindernis hervorgerufen wird. Dieser ergibt sich aus der Differenz des Gesamtdruckes zum statischen Druck.So-called pitot tubes are also known, which are usually used to measure the Flow velocities of fluids are used. For example, serves the pitot tube anemometer for measuring the flow velocities of the air. The working principle of the dynamic pressure is used, d. H. of the pressure that is caused by a flowing fluid at an obstacle. This results is the difference between the total pressure and the static pressure.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und kostengünstige Pumpe zur För derung eines Fluides und zur Druckerzeugung in diesem Fluid zu schaffen. Insbe sondere soll die Ölzuführungseinrichtung einer sowohl mit Axial-/Radiallagern als auch mit einem Quetschöldämpfer ausgestatteten Lagerabstützung eines schnell- laufenden Rotors mit Hilfe dieser Pumpe dahingehend verbessert werden, dass die Versorgung der Lager und des Quetschöldämpfers einfacher und kostengün stiger realisiert werden kann.The object of the invention is a simple and inexpensive pump for För change a fluid and to create pressure in this fluid. In particular in particular, the oil supply device should be one with both axial / radial bearings bearing support equipped with a squeeze oil damper for a quick- running rotor with the help of this pump in such a way that the supply of the bearings and the squeeze oil damper easier and cheaper can be realized.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die Abführleitung der Pumpe mit einem Stau rohr verbunden ist. Das Staurohr ragt in die Zentrifuge hinein und taucht in das darin befindliche Fluid ein. Es weist eine zumindest annähernd senkrecht zur Ro tationsrichtung der Zentrifuge ausgerichtete und entgegen der Rotationsrichtung angeordnete Öffnung auf. Damit ist eine relativ einfache, kostengünstige Stau rohrpumpe realisiert, welche zu Förderung eines Fluides und zum Druckaufbau in diesem Fluid geeignet ist.According to the invention, this is achieved in that with a device according to the preamble of claim 1, the discharge line of the pump with a jam pipe is connected. The pitot tube protrudes into the centrifuge and dips into it fluid contained therein. It has an at least approximately perpendicular to the Ro direction of rotation of the centrifuge and counter to the direction of rotation arranged opening. This is a relatively simple, inexpensive traffic jam tube pump realized, which to promote a fluid and build up pressure in this fluid is suitable.
Besonders vorteilhaft ist die Pumpe als Teil einer Ölzuführungseinrichtung für eine Lagerabstützung schnellaufender Rotoren ausgebildet. Dabei weist die Lager abstützung ein auf einer Welle sitzendes und in einem Gehäuse angeordnetes La ger, mit einem zwischen dem Lager sowie dem Gehäuse ausgebildeten Quetsch öldämpfer auf. Die Ölzuführung für das Lager besteht aus einer auf der Welle an geordneten Hohlwellenpumpe und die Ölzuführung für den Quetschöldämpfer aus der Pumpe, wobei letztere mit der Hohlwellenpumpe wirkverbunden ist.The pump is particularly advantageous as part of an oil supply device for a Bearing support for high-speed rotors. The bearing shows support a La sitting on a shaft and arranged in a housing ger, with a pinch formed between the bearing and the housing oil damper on. The oil supply for the bearing consists of one on the shaft orderly hollow shaft pump and the oil supply for the pinch oil damper the pump, the latter being operatively connected to the hollow shaft pump.
Durch die Kombination einer Hohlwellenpumpe mit einer solchen Staurohrpumpe können sowohl das Lager als auch der Quetschöldämpfer vorteilhaft über eine einzige Ölzuführungseinrichtung versorgt werden. Auf diese Weise werden der zur Ölversorgung der Lagerabstützung erforderliche Aufwand und die damit verbunde nen Kosten deutlich gesenkt. Dabei wird die Energie des in der Staurohrpumpe rotierenden Schmieröls zur Druckerzeugung und zur Ölförderung genutzt. Insbe sondere kann damit Schmieröl aus einem rotierenden in ein stehendes Bauteil übertragen werden. Die ist bei bekannten Lösungen, welche mit dem rotierenden Bauteil verbundene Leitungen aufweisen, entweder nicht oder nur mit hohem Auf wand möglich.By combining a hollow shaft pump with such a pitot tube pump both the bearing and the squeeze oil damper can be advantageous via a only oil supply device can be supplied. In this way, the Oil supply to the bearing support required effort and the associated significantly reduced costs. The energy of the in the pitot tube pump rotating lubricating oil used for pressure generation and oil production. In particular special can thus lubricating oil from a rotating in a standing component be transmitted. This is the case with known solutions, which involve rotating Have component connected lines, either not or only with a high open wall possible.
Es ist besonders zweckmässig, wenn die Staurohrpumpe zwischen der Hohlwel lenpumpe sowie dem Lager angeordnet ist und über die Zuführleitung mit der Hohlwellenpumpe verbunden ist. Bei dieser Lösung wird relativ kühles Öl aus der Hohlwellenpumpe zum Quetschöldämpfer gefördert. Ebenso vorteilhaft ist die Staurohrpumpe auf der Hohlwellenpumpe entgegengesetzten Seite des Lagers angeordnet und über die Zuführleitung mit dem Lager verbunden. Dabei wird das im Lager erwärmte Öl zur Versorgung des Quetschöldämpfer genutzt. Diese alter native Variante weist Vorteile bei der Montage der einzelnen Bauteile auf.It is particularly useful if the pitot tube pump between the hollow shaft lenpump and the bearing is arranged and via the feed line with the Hollow shaft pump is connected. This solution turns the oil into relatively cool oil Hollow shaft pump conveyed to the squeeze oil damper. The is also advantageous Pitot tube pump on the hollow shaft pump opposite side of the bearing arranged and connected to the bearing via the feed line. It will Oil heated in the warehouse is used to supply the pinch oil damper. This old one native variant has advantages in the assembly of the individual components.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Pumpe bzw. anhand der Ölzuführungseinrichtung eines Abgasturbolader darge stellt.In the drawing, several embodiments of the invention are based on a Pump or Darge based on the oil supply device of an exhaust gas turbocharger poses.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch die Pumpe; Fig. 1 shows a partial longitudinal section through the pump;
Fig. 2 einen Teilquerschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1; FIG. 2 shows a partial cross section along the line II-II in FIG. 1;
Fig. 3 einen Teillängsschnitt eines Abgasturboladers im Bereich seiner Lage rung, mit der erfindungsgemässen Pumpe; Fig. 3 tion a partial longitudinal section of an exhaust gas turbocharger in the region of its location, with the inventive pump;
Fig. 4 einen Teillängsschnitt eines Abgasturboladers im Bereich seiner Lage rung, entsprechend Fig. 3, jedoch in einem nächsten Ausführungsbei spiel. Fig. 4 is a partial longitudinal section of an exhaust gas turbocharger in the region of its position tion, corresponding to Fig. 3, but in a next game Ausführungsbei.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind beispielsweise die Turbinen- und die Verdichterseite des Ab gasturboladers. Die Strömungsrichtung des Arbeitsmittels und die Rotationsrich tung der erfindungsgemässen Staurohrpumpe sind mit Pfeilen bezeichnet.Only the elements essential for understanding the invention are shown. For example, the turbine and compressor sides of the exhaust are not shown gas turbocharger. The direction of flow of the working fluid and the direction of rotation tion of the pitot tube pump according to the invention are indicated by arrows.
Die Pumpe 1 besteht im wesentlichen aus einer als ein Ringraum ausgebildeten Zentrifuge 2 und ist mit einer Zuführleitung 3 sowie mit einer Abführleitung 4 für ein Fluid 5 versehen (Fig. 1). Als Fluid kommen flüssige oder gasförmige Medien infrage, wobei im konkreten Ausführungsbeispiel ein Schmieröl Verwendung fin det. In die Zentrifuge 2 hineinragend ist ein Staurohr 6 angeordnet, welches eine senkrecht zur Rotationsrichtung der Zentrifuge 2 ausgerichtete Öffnung 7 aufweist (Fig. 2). Die Öffnung 7 ist entgegen der Rotationsrichtung der Zentrifuge 2 ausge bildet, wobei das Staurohr 6 anderenendes mit der Abführleitung 4 verbunden ist. Letztere schliesst an eine Vorrichtung 8 mit einem entsprechenden Fluidbedarf an. In der Fig. 2 ist die Rotationsrichtung der Pumpe 1 mit Pfeilen dargestellt.The pump 1 essentially consists of a centrifuge 2 designed as an annular space and is provided with a feed line 3 and a discharge line 4 for a fluid 5 ( FIG. 1). As a fluid, liquid or gaseous media come into question, a lubricating oil being used in the specific exemplary embodiment. Projecting into the centrifuge 2 is a pitot tube 6 which has an opening 7 oriented perpendicular to the direction of rotation of the centrifuge 2 ( FIG. 2). The opening 7 is out against the direction of rotation of the centrifuge 2, the pitot tube 6 being connected at the other end to the discharge line 4 . The latter connects to a device 8 with a corresponding fluid requirement. In FIG. 2, the direction of rotation of the pump 1 is shown with arrows.
Beim Betrieb der Pumpe 1 gelangt das Schmieröl 5 über die Zuführleitung 3 aus einem Ölvorratsraum 9 in die Zentrifuge 2. Dazu kann beispielsweise ein Gefälle zwischen dem Ölvorratsraum 9 und der Zentrifuge 2 genutzt werden. Natürlich kann das Schmieröl 5 auch mittels einer weiteren Pumpe in die Zentrifuge 2 ge fördert werden oder der Ölvorratsraum 9 kann selbst die Zentrifuge 2 bilden (nicht dargestellt). Durch die entsprechende Rotationsbewegung, hervorgerufen von ei ner angetriebenen Welle 10, wird in der Zentrifuge 2 ein rotierender Schmierölring 11 ausgebildet. Aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz des rotierenden Schmieröls 5 im Schmierölring 11 und des stillstehenden, in den Schmierölring 11 eintauchenden Staurohres 6 entsteht ein Staudruck, welcher das Schmieröl 5 in die Abführleitung 4 und letztendlich in die Vorrichtung 8 fördert.When the pump 1 is in operation , the lubricating oil 5 reaches the centrifuge 2 via the feed line 3 from an oil reservoir 9 . For example, a gradient between the oil storage space 9 and the centrifuge 2 can be used for this purpose. Of course, the lubricating oil 5 can also be promoted by means of a further pump into the centrifuge 2 or the oil reservoir 9 can itself form the centrifuge 2 (not shown). By the corresponding rotational movement, caused by egg ner driven shaft 10 , a rotating lubricating oil ring 11 is formed in the centrifuge 2 . Due to the speed difference of the rotating lubricating oil 5 in the lubricating oil ring 11 and the stationary pitot tube 6 immersed in the lubricating oil ring 11 , a dynamic pressure arises which conveys the lubricating oil 5 into the discharge line 4 and ultimately into the device 8 .
In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 1 als Teil einer Ölzuführungs einrichtung für die Lagerabstützung eines nicht dargestellten Abgasturboladers ausgebildet. Der Abgasturbolader besteht im wesentlichen aus einem Rotor, mit einem Verdichterrad, einem Turbinenrad und einer gemeinsamen, als Turbolader welle ausgebildeten Welle 10. Zudem ist der Abgasturbolader mit einem Verdich tergehäuse, einem Turbinengehäuse und jeweils einem verdichterseitigen bzw. ei nem turbinenseitigen, als Lagergehäuse ausgebildeten Gehäuse 12 versehen. Die Lagerung der Turboladerwelle 10 weist verdichterseitig ein als Kugellager ausge bildetes Axial-/Radiallager 13 auf, welches hauptsächlich aus einem Aussenring 14, einem Innenring 15 und einer Anzahl von Kugeln 16 besteht. Das Kugellager 13 sitzt mit seinem Innenring 15 in einer entsprechenden Ausnehmung 17 der Turboladerwelle 10 und wird mittels einer am Aussenring 14 angreifenden Lager büchse 18 gegenüber dem Gehäuse 12 abgestützt. Zwischen dem Gehäuse 12 und der Lagerbüchse 18 ist ein als Ringspalt ausgebildeter Quetschöldämpfer 19 angeordnet (Fig. 3). Die Dimensionen des Ringspaltes 19, d. h. seine Breite und Höhe ergeben sich aus den erforderlichen Dämpfungseigenschaften.In a second embodiment, the pump 1 is designed as part of an oil supply device for the bearing support of an exhaust gas turbocharger, not shown. The exhaust gas turbocharger essentially consists of a rotor with a compressor wheel, a turbine wheel and a common shaft 10 designed as a turbocharger shaft. In addition, the exhaust gas turbocharger is provided with a compressor housing, a turbine housing and in each case a compressor-side or egg-side turbine-side housing 12 designed as a bearing housing. The bearing of the turbocharger shaft 10 has on the compressor side a formed as a ball bearing axial / radial bearing 13 , which consists mainly of an outer ring 14 , an inner ring 15 and a number of balls 16 . The ball bearing 13 is seated with its inner ring 15 in a corresponding recess 17 of the turbocharger shaft 10 and is supported against the housing 12 by means of a bearing bush 18 engaging the outer ring 14 . Between the housing 12 and the bearing bush 18 , a pinch oil damper 19 designed as an annular gap is arranged ( FIG. 3). The dimensions of the annular gap 19 , ie its width and height, result from the required damping properties.
Entsprechend den konkreten Betriebsbedingungen kann die Art und/oder die An zahl der verwendeten Lager 13 differieren. Beispielsweise ist auch der Einsatz von zwei oder auch von drei Lagern 13 möglich, wobei diese als einfache Kugel- oder als andere Wälzlager, aber auch als Gleitlager ausgebildet werden können. Aus serdem kann eine solche Lösung auch bei der nicht dargestellten turbinenseitigen Lagerung der Welle 10 eingesetzt werden.Depending on the specific operating conditions, the type and / or the number of bearings 13 used can differ. For example, it is also possible to use two or even three bearings 13 , which can be designed as simple ball bearings or as other roller bearings, but also as plain bearings. Furthermore, such a solution can also be used in the case of the shaft 10 , which is not shown in the turbine.
Am Ende der Turboladerwelle 10 ist eine Hohlwellenpumpe 20 angeordnet. Sie besteht im wesentlichen aus einer mit der Turboladerwelle 10 verbundenen hy draulischen Zentrifuge 21 und aus einer mit dieser zusammenwirkenden Flieh kraftpumpe 22. Letztere weist ein radial freistehendes Pumpenrad 23 mit radialen Entlüftungskanälen 24 auf. Diese sind über einen als Trennstelle 25 zwischen dem zugeführten Schmieröl 5 und der Fliehkraftpumpe 22 ausgebildeten T-Kanal mit der Zentrifuge 21 verbunden.A hollow shaft pump 20 is arranged at the end of the turbocharger shaft 10 . It consists essentially of a connected to the turbocharger shaft 10 hy draulic centrifuge 21 and from a cooperating centrifugal power pump 22nd The latter has a radially free-standing pump wheel 23 with radial ventilation channels 24 . These are connected to the centrifuge 21 via a T-channel designed as a separation point 25 between the supplied lubricating oil 5 and the centrifugal pump 22 .
An die Zentrifuge 21 schliesst ein Ende einer Ölansaugleitung 26 an, welche mit ihrem anderen Ende in einen Ölsumpf 27 eintaucht. Zur Abdichtung der Öl ansaugleitung 26 gegenüber der Zentrifuge 21 ist zwischen beiden eine Dichtung 28 angeordnet. Von der Zentrifuge 21 aus führen nahezu axiale Schmierbohrun gen 29 zum Kugellager 13.One end of an oil suction line 26 adjoins the centrifuge 21 and its other end dips into an oil sump 27 . To seal the oil intake line 26 with respect to the centrifuge 21 , a seal 28 is arranged between the two. From the centrifuge 21 , almost axial lubrication holes 29 lead to the ball bearing 13 .
Lagerseitig ist am Pumpenrad 23 der die zweite hydraulische Zentrifuge 2 bilden de Ringraum der als Staurohrpumpe ausgebildeten Pumpe 1 befestigt und über die Zuführleitung 3 mit der ersten Zentrifuge 21 verbunden. Dabei ist die erste Zentrifuge 21 gleichzeitig der Ölvorratsraum 9 für die zweite Zentrifuge 2, d. h. für die Staurohrpumpe 1. Das Staurohr 6 ist analog dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet und angeordnet. Die Abführleitung 4 der Zentrifuge 2 dient hier gleich zeitig als Ölzuführung zu der als Quetschöldämpfer 19 ausgebildeten Vorrichtung 8 (Fig. 3). Dabei hängt die Grösse des Staurohres 6, d. h. dessen Durchtrittsquer schnitt sowie die Fläche der Öffnung 7, vom Ölbedarf des Quetschöldämpfers 8 ab.On the bearing side, the annular space of the pump 1 designed as a pitot tube pump is attached to the pump wheel 23 and forms the second hydraulic centrifuge 2 and is connected to the first centrifuge 21 via the feed line 3 . The first centrifuge 21 is at the same time the oil reservoir 9 for the second centrifuge 2 , ie for the pitot tube pump 1 . The pitot tube 6 is designed and arranged analogously to the first exemplary embodiment. The discharge line 4 of the centrifuge 2 serves here simultaneously as an oil supply to the device 8 designed as a squeeze oil damper 19 ( FIG. 3). The size of the pitot tube 6 , ie its cross-section and the area of the opening 7 , depends on the oil requirement of the pinch oil damper 8 .
Beim Betrieb des Abgasturboladers und damit der Hohlwellenpumpe 20 rotiert das mit der Fliehkraftpumpe 22 verbundene Pumpenrad 23 um die Drehachse 30 der Turboladerwelle 1. Dabei wird infolge der Fliehkraftwirkung Luft von innerhalb der ersten Zentrifuge 21 durch die Entlüftungskanäle 24 nach aussen gefördert. Auf diese Weise wird der ersten Zentrifuge 21 ein Unterdruck gegenüber dem Öl sumpf 27 aufgeprägt, welcher zum Ansaugen des Schmieröls 5 aus dem Ölsumpf 27 in die erste Zentrifuge 21 führt. Dort bildet sich ein rotierender Schmierölring 31 aus. Der Öldruck zum Einspritzen des Schmieröls 5 in das Kugellager 13 wird von der Ölsäule im Schmierölring 31 bis zu den Schmierbohrungen 29 aufgebaut. Da bei regelt der radial nach innen führende T-Kanal 25 das Ölniveau in der ersten Zentrifuge 21 und verhindert das Abfliessen des Schmieröls 5 in die Entlüftungs kanäle 24. Er wirkt damit als Trennstelle zwischen dem anzusaugenden Schmieröl 5 und der den Unterdruck aufprägenden Luftsäule.When the exhaust gas turbocharger and thus the hollow shaft pump 20 are in operation , the pump wheel 23 connected to the centrifugal pump 22 rotates about the axis of rotation 30 of the turbocharger shaft 1 . As a result of the centrifugal force effect, air is conveyed outwards from inside the first centrifuge 21 through the ventilation channels 24 . In this way, the first centrifuge 21 is pressurized with respect to the oil sump 27 , which leads to the suction of the lubricating oil 5 from the oil sump 27 into the first centrifuge 21 . A rotating lubricating oil ring 31 is formed there. The oil pressure for injecting the lubricating oil 5 into the ball bearing 13 is built up from the oil column in the lubricating oil ring 31 to the lubrication holes 29 . Since the radially inward leading T-channel 25 regulates the oil level in the first centrifuge 21 and prevents the lubricating oil 5 from flowing into the ventilation channels 24 . It thus acts as a separation point between the lubricating oil 5 to be sucked in and the air column that impresses the vacuum.
Zudem strömt ein Teil des in der ersten Zentrifuge 21 rotierenden Schmieröls 5 über die Zuführleitung 3 in die zweite Zentrifuge 2, wo sich ebenfalls ein rotieren der Schmierölring 11 ausbildet. Durch die Geschwindigkeitsdifferenz des rotieren den Schmieröls 5 im Schmierölring 11 und des stillstehenden, in den Schmieröl ring 11 eintauchenden Staurohres 6 entsteht ein Staudruck, welcher das Schmier öl 5 in die mit dem Staurohr 6 verbundenen Abführleitung 4 und damit in den Quetschöldämpfer 8 fördert. Sowohl das über die axialen Schmierbohrungen 29 in das Kugellager 13 eingespritzte als auch das im Quetschöldämpfer 8 venrwendete Schmieröl 5 fliesst anschliessend wieder in den Ölsumpf 27 zurück.In addition, part of the lubricating oil 5 rotating in the first centrifuge 21 flows via the feed line 3 into the second centrifuge 2 , where the lubricating oil ring 11 also rotates. By the speed difference of rotating the lubricating oil 5 in the lube oil ring 11 and the stationary, in the lubricating oil ring 11 immersed pitot tube 6 creates a back pressure which the lubrication promotes oil 5 in the connected to the pitot tube 6 discharge pipe 4 and thus in the squeeze film damper. 8 Both the lubricating oil 5 injected into the ball bearing 13 via the axial lubrication bores 29 and the lubricating oil 5 used in the squeeze oil damper 8 then flow back into the oil sump 27 .
Die auftretenden Axialkräfte 32 werden formschlüssig von einem Wellenbund 33 auf das Kugellager 13 und von dort über eine Schulter 34 der Lagerbüchse 18 auf das Lagergehäuse 12 übertragen. Demgegenüber werden die auftretenden radia len Schwingungen der Turboladerwelle 10 über den Quetschöldämpfer 8 kompen siert. Dazu wird letzterer, wie bereits oben beschrieben, mit Schmieröl 5 versorgt. The axial forces 32 that occur are positively transmitted from a shaft collar 33 to the ball bearing 13 and from there via a shoulder 34 of the bearing bush 18 to the bearing housing 12 . In contrast, the occurring radia len vibrations of the turbocharger shaft 10 are compensated via the pinch oil damper 8 . For this purpose, the latter, as already described above, is supplied with lubricating oil 5 .
In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die zweite Zentrifuge 2 tur binenseitig des Lagers 13 auf der Turboladerwelle 10 befestigt (Fig. 4). Das Stau rohr 6 ist wie im zweiten Ausführungsbeispiel angeordnet und ebenfalls über eine Abführleitung 4 mit der als Quetschöldämpfer 19 ausgebildeten Vorrichtung 8 ver bunden. Beim Betrieb des Abgasturboladers und damit der Hohlwellenpumpe 20 wird jedoch zunächst das gesamte Schmieröl 5 über die Schmierbohrungen 29 in das Lager 13 eingespritzt und stromab des Lagers 13 über die als eine Ölzufüh rung ausgebildete Zuführleitung 3 in den Ringraum 2 eingeleitet. Die Funktion die ser zweiten hydraulischen Zentrifuge 2 ist dann analog dem ersten Ausführungs beispiel.In a third exemplary embodiment of the invention, the second centrifuge 2 is fastened on the binary side of the bearing 13 to the turbocharger shaft 10 ( FIG. 4). The storage tube 6 is arranged as in the second embodiment and also via a discharge line 4 with the device designed as a pinch oil damper 19 a related party 8 . However, initially all of the lubricating oil 5 is injected through the lubrication holes 29 in the bearing 13 during operation of the turbocharger and thus the hollow shaft pump 20 and downstream of the bearing 13 on the tion as a Ölzufüh formed supply conduit 3 into the annular space 2 initiated. The function of this second hydraulic centrifuge 2 is then analogous to the first embodiment, for example.
Natürlich kann die Ölversorgung des Quetschöldämpfers 19 auch mit einer her kömmlichen, nicht dargestellten Eigen- oder Fremdschmierung der Kugellager 13 kombiniert werden.Of course, the oil supply to the pinch oil damper 19 can also be combined with a conventional, not shown, internal or external lubrication of the ball bearings 13 .
11
Pumpe, Staurohrpumpe
Pump, pitot tube pump
22nd
Zentrifuge, Ringraum
Centrifuge, annulus
33rd
Zuführleitung
Supply line
44th
Abführleitung
Discharge line
55
Fluid, Schmieröl
Fluid, lubricating oil
66
Staurohr
Pitot tube
77
Öffnung
opening
88th
Vorrichtung, Quetschöldämpfer
Device, squeeze oil damper
99
Ölvorratsraum
Oil storage room
1010th
Welle, Turboladerwelle
Shaft, turbocharger shaft
1111
Schmierölring, in Oil ring, in
22nd
1212th
Gehäuse, Lagergehäuse
Housing, bearing housing
1313
Lager, Axial-/Radiallager, Kugellager
Bearings, axial / radial bearings, ball bearings
1414
Aussenring
Outer ring
1515
Innenring
Inner ring
1616
Kugel
Bullet
1717th
Ausnehmung
Recess
1818th
Lagerbüchse
Bearing bush
1919th
Ringspalt, Quetschöldämpfer
Annular gap, squeeze oil damper
2020th
Hohlwellenpumpe
Hollow shaft pump
2121
Zentrifuge, erste
Centrifuge, first
2222
Fliehkraftpumpe
Centrifugal pump
2323
Pumpenrad
Impeller
2424th
Entlüftungskanal
Ventilation duct
2525th
Trennstelle, T-Kanal
Separation point, T channel
2626
Ölansaugleitung
Oil intake pipe
2727
Ölsumpf
Oil sump
2828
Dichtung
poetry
2929
Schmierbohrung
Lubrication hole
3030th
Drehachse
Axis of rotation
3131
Schmierölring, in Oil ring, in
2121
3232
Axialkraft
Axial force
3333
Wellenbund
Wave collar
3434
Schulter
shoulder
Claims (5)
- 1. die Pumpe (1) als Teil einer Ölzuführungseinrichtung für eine Lagerabstüt zung schnellaufender Rotoren ausgebildet ist,
- 2. die Lagerabstützung aus einem auf einer Welle (10) sitzenden und in ei nem Gehäuse (12) angeordneten Lager (13), mit einem zwischen dem La ger (13) sowie dem Gehäuse (12) ausgebildeten Quetschöldämpfer (19) besteht,
- 3. die Ölzuführung für das Lager (13) aus einer auf der Welle (10) angeord neten Hohlwellenpumpe (20) und die Ölzuführung für den Quetschöldämp fer (19) aus der Pumpe (1) besteht,
- 4. die Pumpe (1) mit der Hohlwellenpumpe (20) wirkverbunden ist.
- 1. the pump ( 1 ) is designed as part of an oil supply device for a bearing support for high-speed rotors,
- 2. the bearing support consists of a bearing ( 13 ) seated on a shaft ( 10 ) and arranged in a housing ( 12 ), with a pinch oil damper ( 19 ) formed between the bearing ( 13 ) and the housing ( 12 ),
- 3. the oil supply for the bearing ( 13 ) from a on the shaft ( 10 ) angeord Neten hollow shaft pump ( 20 ) and the oil supply for the Quetschöldämp fer ( 19 ) from the pump ( 1 ),
- 4. the pump ( 1 ) is operatively connected to the hollow shaft pump ( 20 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19860784A DE19860784A1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Pump for oil feed system for exhaust turbochargers has outlet pipe connected to pressure tube projecting into centrifuge and dipping into fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19860784A DE19860784A1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Pump for oil feed system for exhaust turbochargers has outlet pipe connected to pressure tube projecting into centrifuge and dipping into fluid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19860784A1 true DE19860784A1 (en) | 2000-07-06 |
Family
ID=7893158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19860784A Withdrawn DE19860784A1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Pump for oil feed system for exhaust turbochargers has outlet pipe connected to pressure tube projecting into centrifuge and dipping into fluid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19860784A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1398501A2 (en) | 2002-09-13 | 2004-03-17 | Robert Bosch Gmbh | Device for damping pressure pulsations in a fluid system, particularly in a fuel system of a combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CH451714A (en) * | 1967-02-15 | 1968-05-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Self-priming centrifugal pump |
DE2141102B2 (en) * | 1970-09-11 | 1978-06-29 | Sener Tecnica Industrial Y Naval, S.A., Las Arenas, Vizcaya (Spanien) | Peeling pump for liquids |
DE4445956A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Abb Management Ag | Pump for self lubrication roller bearings of turbomachinery |
DE19613471A1 (en) * | 1996-04-04 | 1997-10-09 | Asea Brown Boveri | Bearing support for high-speed rotors |
-
1998
- 1998-12-30 DE DE19860784A patent/DE19860784A1/en not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
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|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ABB TURBO SYSTEMS AG, BADEN, CH |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ZIMMERMANN, G., DIPL.-PHYS.UNIV., PAT.-ANW., 80331 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |