DE3021349A1

DE3021349A1 - Oeldichtungsanordnung fuer die welle eines turboladers

Info

Publication number: DE3021349A1
Application number: DE19803021349
Authority: DE
Inventors: Masami Shimizu; Junji Yasunobe
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1981-01-22
Also published as: JPS5613513U; IT8023220A0; FR2461150B1; FR2461150A1; IT1131898B; GB2055159B; GB2055159A; US4389052A

Description

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Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha No. 2-1, 2-chome, Ote-machi, Chlyoda-ku Tokyo-to/Japan

Oldichtungsanordnung für die Welle eines Turboladers

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für die Welle eines Turboladers.

In Figur 1 ist ein bekannter Turbolader dargestellt. Das Schmiermittel wird zwangsweise über eine Ölöffnung e zur Schmierung eines schwimmend gelagerten Lagerrings b, einer Drucklagerbuchse c und einem Widerlager d, mit denen eine mit einer hohen Drehzahl rotierende Turbinenwelle abgestützt ist, zugeführt. Der Druck auf der hinteren Seite eines Verdichterrades f wird negativ, was von seiner Rotationsgeschwindigkeit und den Betriebszuständen abhängt. Daher wird das Schmiermittel über sehr kleine Zwischenräume zwischen den Bauteilen in den Verdichter eingesaugt, sodaß es als Ölnebel von der vom Verdichter abgegebenen Luft mitgenommen wird. Dieser Ölnebel beeinträchtigt den Betrieb des Turboladers und der mit ihm verbundenen Maschine.

Um dieses Problem auszuschalten, ist der bekannte Turbolader mit einer Ölschleuder g, einem zwischen der Ölschleuder g und einer Dichtungsplatte h auf der Seite des Lagers angeordneten Dichtungsring j und einem weiteren Dichtungsring k versehen, der zwischen der Ölschleuder g und einer Dichtungsplatte i auf der Seite des Verdichterrades angeordnet ist, sodaß ein Durchsickern des Schmiermittels zum Verdichterrad verhindert wird. Genauer gesagt wird das Schmiermittel zunächst unter der Zentrifugalkraft

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der Ölschleuder g weggeschleudert, und das restliche Öl, das nicht weggeschleudert worden ist, wird von den Dichtungsringen j und k abgefangen. Das weggeschleuderte und in der oben beschriebenen Weise abgefangene Schmiermittel wird entlang den Oberflächen von den Dichtungsplatten i und h zu einem Auslass 1 geführt.

Das Muster bzw. die Form des weggeschleuderten Öls ändert sich über einen großen Bereich und hängt von der Drehzahl der Turbinenwelle a und der pro Zeiteinheit durch den Öleinlaß e zugeführten Schmiermittelmenge ab. Das weggeschleuderte Öl kann in Form von Tropfen oder als Film vorliegen. Es kann auch/sägezahnartiges Muster annehmen oder in Form eines mit Luftblasen angereicherten Nebels vorliegen. Selbstverständlich sind auch Zwischenstufen bzw. Kombinationen möglich. Das weggeschleuderte Öl trifft auf den Oberflächen der Bauteile auf und fließt an ihnen ab. Manchmal wird der Ölfluß durch die sich auf den Oberflächen der Bauteile bildenden Ölfilme gehemmt. Auf diese Weise wird das Schmiermittel nach außen abgegeben, ohne daß es in den Verdichter gelangt. Jedoch kommt es in der Praxis recht häufig vor, daß das ausgestoßene Schmieröl aufgrund unvorsichtiger Handhabung in den Verdichter eingesaugt wird. Mit der bekannten Dichtungsanordnung kann daher ein Eindringen von Schmiermittel in den Verdichter nicht vollständig verhindert werden. Außerdem kann die bekannte Dichtungsanordnung nicht bei Öl wirksam sein, dessen Zustände sich in vielfältiger Weise ändern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine 01-dichtungsanordnung für die Welle eines Turboladers zu schaffen, mit der ein vollständiges Wegschleudern des Öls·möglich ist, sodaß ein Eindringen von Öl in den

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Verdichter bzw. das Gebläse vermieden wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.

Im Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung angegeben.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines bekannten Turboladers

Figur 2 eine Feiienansicht, teilweise in Schnitt,

eines Tiirboladers mit der erfindangsgemäßen Öldichtungsanordnung,

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Abschnittes III in Figur 2

Das eine Ende eines Lagergehäuses 1 ist an einem Turbinengehäuse 2 befestigt, währedn das andere Ende an einem Verdichtergehäuse 3 über eine Dichtungsplatte 11 befestigt ist. Eine für Turbine und Verdichter gemeinsame Welle 6, die mit Hilfe von Lagern 8 schwimmend gelagert ist, weist an einem Ende ein Tiubinenrad (nicht gezeigt:} und am anderen Ende ein Verdichteriad 7 au£_f sodefi der Verdichter durch die Abgasturbine angetrieben werden kann.

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Wie am besten aus Figur 3 hervorgeht, ist eine Drucklagerbuchse 15 fest mit der Welle 6 nahe dem Schwimmlagerring 8 zwischen diesem und dem Verdichterrad 7 verbunden und wird gegen die Schulter der Welle 6 gedrückt. Eine Ölschleuder 14 ist zwischen dem Verdichterrad 7 und der Drucklagerbuchse 15 auf der Welle 6 befestigt. Das eine Ende der Ölschleuder 14 wird gegen die Drucklagerbuchse 15 gedrückt, während das andere Ende gegen die Rückseite des Verdichterrades 7 gedrückt wird und dadurch die Ölschleuder 14 Druckbelastungen aufnehmen kann. Ein Drucklager 9, das in nicht-drehbarer Weise auf der Drucklagerbuchse 15 befestigt ist, weist einen radialen Ölkanal 19 auf, der in Verbindung mit einem achsialen Ölkanal 5 steht. Dichtungsringe 12 und 13, die auf der Ölschleuder 14 in dem Abschnitt kleineren Durchmessers angeordnet sind, liegen, wie dargestellt, zwischen dieser und Dichtungsplatten bzw. -scheiben 10 und 11. Eine Wand 20, die sich am Lagergehäuse 1 nach unten erstreckt, ist mit einer zum Ölauslaß 18 hin gerichteten Ölablaßöffnung 16 versehen. Das freie Ende der Wand 20 wird gegen die Dichtungsplatte 10 gedrückt. Auf diese Weise wird eine Ölauffangkammer 17 durch einen Abschnitt des Lagergehäuses 1, das Drucklager 9, die Ölschleuder 14, die Dichtungsplatte 10 und den Dichtungsring 12 gebildet. Der Flansch 14 a, der Ölschleuder 14 erstrecht sich in die Ölfangkammer 17. Das in allen durch den Zufall bestimmten Richtungen weggeschleuderte Öl wird in der Kammer 17 aufgefangen und am Boden gesammelt. Danach wird das Öl über die Ölablaßöffnung 16 zum Ölauslaß 18 hin abgegeben. Mit anderen Worten wird das weggeschleuderte Öl eingefangen und gezwungen, in die Richtung zu fließen, in der das abgegebene Öl nicht mehr in den Verdichter eingesaugt werden kann.

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Vorteile und Besonderheiten der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung können wie folgt zusammengefaßt werden:

I. Das Schmieröl, das in zufälligen Formen und Mustern sowie in durch den Zufall bestimmten Richtungen weggeschleudert wird, kann durch die Kammer 17 aufgefangen werden. Unabhängig von der Form, in der das Öl jeweils vorliegt, unterliegt dieses daher nicht den durch den Verdichter ausgeübten Saugkräften.

II. Das in der Kammer 17 aufgefangene Öl wird durch die Ölablaßöffnung 16 zum Ölauslauß 18 abgegeben. Bei der bekannten Öldichtungsordnung wird das zum Auslaß fließende Öl durch die weggeschieuderten Öltropfen behindert. In der vorliegenden Erfindung können jedoch diese nachteiligen Einwirkungen völlig ausgeschaltet werden. Dies wirkt sich ebenfalls im Sinne einer Befreiung des Öls von den durch den Verdichter ausgeübten Saugkräften aus.

III. Aufgrund der unter I. und II. genannten Merkmale wird die Mitnahme eines Ölnebels in der aus dem Verdichter ausgestoßenen Luft vollständig vermieden.

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Claims

PATENTANWÄLTE Dr. rer. nat. DIETER LOUIS
Dipl.-Phys. CLAUS PÖHLAU
Dipl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ
Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH

KtSSLERPLATZ 1 5. Juni 1980

NÜRNBERG 20 _{20 428 40/bs}

Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha No. 2-1, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku Tokyo-to/Japan

Ansprüche

Dichtungsanordnung für die Welle eine Turboladers mit einer an einer Flügelradwelle angeordneten Ölschleuder, einer Dichtungsplatte nahe einem Lagergehäuse, einem Dichtungsring zwischen der Ölschleuder und der Dichtungsplatte und einem Drucklager, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ölf angkammer (l7) durch die Ölschleuder (l4), die Dichtungsplatte fio), den Dichtungsring (l2) und dem Drucklager(9J ausgebildet ist, die eine sich durch den Boden erstreckende Ölablaßöffnung (16) aufweist, und daß der Flansch (l4 a)der Ölschleudery.4) innerhalb der Ölf angkammer (l7) angeordnet ist.
2. Öldichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölablaßöffnung(l6) zu dem unterhalb des Lagergehäuses befindlichen Ölauslaß (la) gerichtet ist.

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