RU2755500C1 - Turbocharger - Google Patents
Turbocharger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755500C1 RU2755500C1 RU2021101821A RU2021101821A RU2755500C1 RU 2755500 C1 RU2755500 C1 RU 2755500C1 RU 2021101821 A RU2021101821 A RU 2021101821A RU 2021101821 A RU2021101821 A RU 2021101821A RU 2755500 C1 RU2755500 C1 RU 2755500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- turbocharger
- bearings
- bushing
- pair
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкции турбокомпрессора, т.е. энергетической машине, позволяющей использовать свою кинетическую энергию для нагнетания воздуха, топливовоздушной смеси с целью последующего его использования в нужном устройстве. Поэтому турбонаддув сегодня все шире применяется в двигателестроении.The invention relates to the design of a turbocharger, i. E. an energy machine that allows you to use its kinetic energy to pump air, a fuel-air mixture for the purpose of its subsequent use in the desired device. Therefore, turbocharging is now increasingly used in engine building.
При работе турбокомпрессора его рабочий вал испытывает осевые и радиальные нагрузки. Последние воспринимают опорные подшипники скольжения. Для образования эффективной и прочной масляной пленки в подшипниках существуют строго определенные зазоры, обычно в несколько сотых долей миллиметра. Зазоры существуют как между ротором и втулкой, так и между втулкой и корпусом. В сумме эти зазоры дают вполне ощутимый люфт, особенно если турбокомпрессор находится в «сухом» состоянии. Это может сбить с толку человека, не имеющего представления об особенностях конструкции турбокомпрессора. Указанные зазоры являются необходимым условием правильной работы турбокомпрессора.When a turbocharger is operating, its working shaft experiences axial and radial loads. The latter are perceived by journal bearings. For the formation of an effective and durable oil film in the bearings, there are strictly defined clearances, usually a few hundredths of a millimeter. Clearances exist both between the rotor and the hub and between the hub and the housing. Taken together, these clearances give quite a noticeable backlash, especially if the turbocharger is in a "dry" state. This can be confusing for someone who has no idea about the design of a turbocharger. The specified clearances are a prerequisite for the correct operation of the turbocharger.
Дело в том, что в процессе работы турбокомпрессора к его подшипниковому узлу под давлением подается масло, которое в зазорах образует масляную пленку. Прочность этой пленки в нормальных условиях достаточно велика, ее наличие убирает радиальный люфт и центрирует ротор. Таким образом, исключен непосредственный контакт металлических поверхностей вне зависимости от режима работы агрегата - все как бы плавает в масляной ванне. Кроме собственно смазывающих функций масляная пленка выполняет функции восприятия и компенсации радиальных нагрузок (между ротором и втулкой) и демпфирования (между втулкой и корпусом турбокомпрессора). Еще одна функция системы смазки турбокомпрессора - охлаждающая. При этом охлаждается ротор турбины и корпус, в основном на турбинной стороне.The fact is that during the operation of the turbocharger, oil is supplied to its bearing assembly under pressure, which forms an oil film in the gaps. The strength of this film under normal conditions is quite high, its presence removes the radial play and centers the rotor. Thus, direct contact of metal surfaces is excluded, regardless of the operating mode of the unit - everything seems to float in an oil bath. In addition to the actual lubricating functions, the oil film performs the functions of sensing and compensating for radial loads (between the rotor and the bushing) and damping (between the bushing and the turbocharger housing). Another function of the turbocharger lubrication system is cooling. This cools the turbine rotor and housing, mainly on the turbine side.
Целью заявленного изобретения является модернизация конструкции стандартного турбокомпрессора.The aim of the claimed invention is to modernize the design of a standard turbocharger.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является решение RU 25908 U1, 27.10.2002, раскрывающее турбокомпрессор, содержащий средний, турбинный и компрессорный корпуса, две втулки вращения, упорный подшипник и ротор с упорными шайбами и с турбинным и компрессорным колесами, вал которого свободно входит во внутренние отверстия втулок вращения, рабочие поверхности упорного подшипника обращены к соответствующим упорным шайбам, две втулки вращения и упорный подшипник установлены в среднем корпусе, в котором выполнены отверстия подачи и слива масла, в средней части каждой втулки вращения выполнена кольцевая канавка с радиальными отверстиями, равномерно распределенными по окружности.The closest analogue to the claimed invention is the solution RU 25908 U1, 10/27/2002, which discloses a turbocharger containing a middle, turbine and compressor housing, two rotation sleeves, a thrust bearing and a rotor with thrust washers and with turbine and compressor wheels, the shaft of which freely fits into the inner holes of the bushings of rotation, the working surfaces of the thrust bearing face the corresponding thrust washers, two bushings of rotation and the thrust bearing are installed in the middle housing, in which the oil supply and drain holes are made, in the middle part of each bushing of rotation there is an annular groove with radial holes evenly distributed around the circumference.
Данное решение имеет существенные недостатки, а именно то, что масло из отверстия для слива попадает обратно в емкость для его хранения и подачи. Таким образом, энергия от движения масла не задействуется устройством, а для подачи масла используется дополнительно помпа, требующая расхода энергии и увеличение комплектующих в устройстве.This solution has significant drawbacks, namely, that the oil from the drain hole goes back to the container for its storage and supply. Thus, the energy from the movement of oil is not used by the device, and an additional pump is used to supply oil, which requires energy consumption and an increase in components in the device.
В основу предложенного изобретения поставлена задача модернизировать конструкцию стандартного турбокомпрессора: создать систему нагнетания и слива масла для его направления в заданный механизм для выполнения какой-либо работы.The proposed invention is based on the task to modernize the design of a standard turbocharger: to create a system for pumping and draining oil to direct it to a given mechanism to perform any work.
Техническим результатом является оснащение компрессора системой пассивной подачи масла, т.е. получение пассивного маслонасоса, не требующего применение дополнительной помпы, либо существенно снизить при ее использовании мощность.The technical result is to equip the compressor with a passive oil supply system, i.e. obtaining a passive oil pump that does not require the use of an additional pump, or significantly reduce the power when using it.
Данный результат достигается тем, что турбокомпрессор, содержащий средний, турбинный и компрессорный корпуса, при этом средний корпус включает маслоподающий канал, переходящий в полости подвода масла, имеет осевое отверстие, в котором на противоположных сторонах с зазором располагается пара подшипников, между подшипниками установлена втулка, имеющая, как минимум, пару маслоотводящих отверстий, проходящих под углом к оси втулки и переходящих в канал нагнетания масла, при этом через осевое отверстие втулки проходит вал, имеющий в области втулки в местах подвода и отвода масла пару блоков спиральных винтовых каналов, закрученных в сторону маслоотводящих отверстий.This result is achieved by the fact that the turbocharger containing the middle, turbine and compressor housings, while the middle housing includes an oil supply channel passing into the oil supply cavity, has an axial hole in which a pair of bearings is located on opposite sides with a gap, a bushing is installed between the bearings, having at least a pair of oil drainage holes passing at an angle to the axis of the bushing and passing into the oil injection channel, while a shaft passes through the axial bore of the bushing, having a pair of blocks of spiral screw channels twisted to the side in the area of the bushing at the oil inlet and outlet points oil drain holes.
В частном случае исполнения тело подшипника(ов) имеет как минимум один канал, по которому поступает масло, дополнительно создавая масляную пленку, в особенности между поверхностями подшипника и вала.In the particular case of the design, the body of the bearing (s) has at least one channel through which oil flows, additionally creating an oil film, especially between the surfaces of the bearing and the shaft.
В качестве подшипников использованы подшипники скольжения.Plain bearings are used as bearings.
Далее, принцип работы устройства будет описан с учетом чертежей, где на фиг. 1 изображен один из возможных вариантов турбокомпрессор с маслонасосом.Next, the principle of operation of the device will be described with reference to the drawings, where in FIG. 1 shows one of the possible variants of a turbocharger with an oil pump.
Турбокомпрессор, содержит средний 1, турбинный 2 и компрессорный 3 корпуса, при этом турбинный 2 и компрессорный 3 корпуса не являются предметом данного изобретения и не претерпевают каких-либо конструктивных изменений по-сравнению с известными. При этом средний корпус 1 включает маслоподающий канал 4, по которому масло попадает из маслоподающей емкости 10 в полости 5 подвода масла. Также средний корпус 1 имеет осевое отверстие (не обозначено позицией на чертеже), в котором на противоположных сторонах с зазором располагается пара подшипников 6.The turbocharger contains the
В частном случае исполнения в подшипниках 6 выполнены маслопроводящие каналы, по которым поступает масло, дополнительно создавая масляную пленку, в особенности между поверхностями подшипника и вала.In the particular case of the design, the bearings 6 have oil-conducting channels through which oil flows, additionally creating an oil film, especially between the surfaces of the bearing and the shaft.
Между подшипниками 6 установлена втулка 7, имеющая пару маслоотводящих отверстий, проходящих под углом к оси втулки и переходящих в канал 8 нагнетания масла, при этом через осевое отверстие втулки проходит вал 9, имеющий в области втулки 7, в местах подвода и отвода масла, пару блоков спиральных винтовых каналов 11, закрученных в сторону маслоотводящих отверстий.A bushing 7 is installed between the bearings 6, which has a pair of oil drainage holes, passing at an angle to the axis of the bushing and passing into the channel 8 for pumping oil, while
Канал 8 нагнетания масла через трубопровод соединен с маслоподающей емкостью 10. Краткое описание чертежей:Channel 8 for pumping oil through the pipeline is connected to the
Фиг. 1 схематичное изображение турбокомпрессора с маслонасосом.FIG. 1 is a schematic illustration of a turbocharger with oil pump.
Краткое описание конструктивных элементов:Brief description of structural elements:
1 - средний корпус;1 - middle body;
2 - турбинный корпус;2 - turbine body;
3 - компрессорный корпус;3 - compressor housing;
4 - маслоподающий канал;4 - oil supply channel;
5 - полость подвода масла;5 - oil supply cavity;
6 - подшипник;6 - bearing;
7 - втулка;7 - bushing;
8 - отводящий канал;8 - outlet channel;
9 - вал;9 - shaft;
10 - маслоподающая емкость;10 - oil supply tank;
11 - блок спиральных винтовых каналов.11 - a block of spiral screw channels.
Принцип работы предложенного турбокомпрессора следующий.The principle of operation of the proposed turbocharger is as follows.
Из маслоподающей емкости 10 масло через маслоподающий канал 4 преимущественно самотеком поступает в полости 5 подвода масла. Далее масло попадает в осевое отверстие среднего корпуса 1 с противоположных сторон и проходит через зазоры в подшипниках 6, либо, через зазоры в подшипниках и специальные каналы в подшипниках 6. Далее, масло попадает в зону втулки 7. В данной зоне также проходит вал 9. Вал 9 имеет пару блоков спиральных винтовых каналов 11, выполненных по типу шнеков, закрученных к центру, т.е. в сторону маслоотводящих отверстий. Посредством указанного вала 9, который работает на высоких оборотах, и блоков спиральных винтовых каналов 11 происходит активное нагнетание масла через маслоотводящие отверстия в отводящий канал 8 нагнетания масла. Наличие, как минимум, двух маслоотводящих отверстий, проходящих под углом к оси втулки, обеспечивает достаточную проходную способность для масла с каждой из сторон подвода масла. Посредством созданного давления масло по патрубкам, выходящим из канала 8 нагнетания масла, перемещается либо в механизм для выполнения какой-либо работы и/или в механизм, который нуждается в смазке, например в гидромотор (на чертеже не показан), либо нагнетается в маслоподающую емкость 10, из которой масло вновь начинает свое движение и поступает в маслоподающий канал 4 турбокомпрессора, и опять осуществляется его подача в узлы турбокомпрессора. Таким образом, данный цикл повторяется.From the
Таким образом, созданная модернизированная конструкция турбокомпрессора с образованной системой нагнетания под давлением и слива масла позволяет направить его (масло) в заданный механизм для выполнения какой-либо работы или в емкость для подачи масла. Таким образом, предложенный турбокомпрессор с системой пассивной подачи масла (пассивный маслонасос) не требует применение дополнительной помпы для перекачки масла, либо при ее использовании, позволяет существенно снизить ее мощность.Thus, the created modernized design of the turbocharger with the formed system of pressurized injection and drainage of oil allows it (oil) to be directed to a given mechanism for performing some work or to a container for supplying oil. Thus, the proposed turbocharger with a passive oil supply system (passive oil pump) does not require the use of an additional pump for pumping oil, or when using it, it can significantly reduce its power.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101821A RU2755500C1 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101821A RU2755500C1 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Turbocharger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2755500C1 true RU2755500C1 (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=77745806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101821A RU2755500C1 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Turbocharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755500C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4453784A (en) * | 1983-05-02 | 1984-06-12 | United Technologies Corporation | Means for feeding oil between counterrotating shafts |
RU25908U1 (en) * | 2002-04-29 | 2002-10-27 | Иванов Валерий Терентьевич | TURBOCHARGER |
RU25910U1 (en) * | 2002-05-27 | 2002-10-27 | Открытое акционерное общество "Компрессорный комплекс" | GAS TURBOCHARGE OIL SYSTEM |
RU199133U1 (en) * | 2020-03-26 | 2020-08-18 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Device for draining oil from the rotor support of the turbomachine |
-
2021
- 2021-01-27 RU RU2021101821A patent/RU2755500C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4453784A (en) * | 1983-05-02 | 1984-06-12 | United Technologies Corporation | Means for feeding oil between counterrotating shafts |
RU25908U1 (en) * | 2002-04-29 | 2002-10-27 | Иванов Валерий Терентьевич | TURBOCHARGER |
RU25910U1 (en) * | 2002-05-27 | 2002-10-27 | Открытое акционерное общество "Компрессорный комплекс" | GAS TURBOCHARGE OIL SYSTEM |
RU199133U1 (en) * | 2020-03-26 | 2020-08-18 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Device for draining oil from the rotor support of the turbomachine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR880001895B1 (en) | Oiling device of scoll hydraulic machinery | |
JP4531780B2 (en) | Circulating method of pump handling liquid in canned motor pump | |
US5873697A (en) | Method of improving centrifugal pump efficiency | |
JPS6345517B2 (en) | ||
KR880014267A (en) | Screw compressor | |
JP2014238009A (en) | Supercharger | |
RU2465463C2 (en) | Screw compressor with fluid medium injection | |
RU2755500C1 (en) | Turbocharger | |
WO2013175623A1 (en) | Rotary machine and refrigeration cycle device | |
US20070058895A1 (en) | Anti-friction thrust bearing centering device for hermetic refrigeration compressors | |
EP0835400B1 (en) | Seal/bearing apparatus | |
RU2619408C1 (en) | Supportsegmental sliding bearing | |
CN111075832A (en) | Sliding bearing | |
JP4089209B2 (en) | Double suction centrifugal pump | |
JP4314627B2 (en) | Supercharger bearing device | |
RU175711U1 (en) | Centrifugal condensate pump | |
JP2002303297A (en) | Horizontal shaft type pump | |
CN207554360U (en) | Double-casing multi-stage centrifugal pump | |
RU216881U1 (en) | Submersible pump for pumping low temperature liquids | |
CN105402130B (en) | Compressor sliding blade back-pressure structure and compressor, air conditioner | |
CN216278514U (en) | Multistage pump supported by sliding bearing | |
KR20180107943A (en) | Structure for oil seal | |
RU2324081C2 (en) | Sliding bearing | |
CN109854730B (en) | Gear train self-lubricating device | |
RU52616U1 (en) | SLIDING BEARING |