SE458139B - Turbokompressor foer foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

458 139 smörjmedel till kompresorns hölje igenom lagerspelet och kolv- ringgapet.

Turbokompressorers lagringar smörjs med olja som pumpas fnàxden tillhörande motorn. Detta smörjmedel dräneras sedan tillbaka in i motorns vevhus. Genom att utforma oljereturledningen till mo- torns vevhus tillräckligt stor, kommer gaserna inuti motorns vevhus att dragas in i lagerhuset, och i synnerhet in i smörj- medelsreturkaviteten.

I enlighet med denna uppfinning är fickan där smörjmedel normalt skulle ackumuleras ventilerad in i en smörjmedelsreturkavitet.

I praktiken är denna uppfinning utformad med en ventilations- passage bildad igenom axiallagret och en ventilationskanal eller passage bildad antingen mellan axiallagret och änden avlagafi stödet hos lagerhuset eller i form av ett hål i lagerhuset. När ventilationspassagen är bildad hel och hållen inuti lagerhuset, sker kommunikationen mellan axiallagrets ventilationspassage och lagerhusets ventilationspassage med hjälp av en ihålig tapp bu- ren av lagerhuset och belägen inuti axiallagrets ventilations- passage, med tappen även förebyggande rotation av axiallagret.

På detta sätt är fickan där smörjmedlet kan ackumuleras alltid ventilerad till smörjmedelsreturkaviteten. Detta arrangemang har löst ovannämnda problem med smörjmedelsläckage.

På ritningen: Fig 1 är en sidovy av en turbokompressor utformad i enlighet med denna uppfinning, med partier utbrutna och visade i sektion.

Fig 2 är en förstorad fragmentarisk vertikal sektionsvy tagen väsentligen utmed 2-2 i fig 1 och visande formationen hos åtmins- tone ett parti av ventilationspassagerna i änden av lägêrfitöået Fig 3 är en vy av ena sidan av axiallagret och visar formationen av ett parti av ventilationspassagen i denna yta.

Pig 4 är en vy visande den andra ytan av axiallagret.

Fig 5 är en vy av oljeavledaren som är visad 1 fig 1. 458 139 Pig 6 är en fragmentarisk vy av änden hos lagefstödet och visar speciellt formationen av de borrade ventilationspassagerna i lagerstödet och en ihålig hållande tapp monterad i en av de bor- . rade ventilationspassagerna.

Fig 7 är en förstorad fragmentarisk längdsektionsvy visande formationen av ventilationspassagerna i lagerstödet och monte- ringen av den ihåliga tappen.

Pâ ritningen illustreras en konventionell tvn av turbokompressor modifierad i enlighet med denna uppfinning. Turbokompressorn är allmänt betecknad med nummer 10 och innefattar ett turbinhus 12 i vilket ett turbinhjul 14 är monterat för rotation. Turbinhuset är försett med ett flänsat inlopp 16 som är kopplat till utblàs- ningsgrenröret hos en tillhörande förbränningsmotor (ej visad).

Turbinhuset innefattar också en utblåsningsöppning 18 för det radiella inflödeshjulet 14.

Det centrala partiet av turbokompressorn 10 innefattar ett la- gerhus 20 till vilket turbinhuset 12 är förbundet med hjälp av en spännring 22.

Lagerhuset 20 är iháligt och innefattar en smörjmedelsreturka- vitet 24 in i vilken ett rörformat lagerstöd 26 som bär lagringar 28 sträcker sig. Lagringarna 28 är monterade på hjulaxeln 30 för rotation.

Smörjande olja tillföres tillilagerhuset 20 genom en tillförsel- ledning 32 som matar en tillförselpassage 34, vilken i sin tur leder in i det rörformade lagret 26. Smörjmedel som är avlett från lagren 28 tillbakariktas in i vevhuset (ej visat) hos den tillhörande förbränníngsmotorn med hjälp av avlednings- eller returledningen 36. Ledningen 36 kopplas till bottnen av smörj- medelsavledningskaviteten 24 genom en lämplig inpassning 38 av en storlek större än vad som krävs för returneringen av smörj- medel till motorns vevhus. Således kan gaser inuti motorns vev- hus dragas in i kaviteten 24 hos lagerhuset 20 under vissa för- hàllanden.

Den änden av lagerhuset 20 som vetter mot kompressorpartiet hos_ turbokompressorn tillslutes av en insats 40 som kvarhàlles pà i! d 458 139 plats med hjälp av en låsring 42. En tätningsring 44 passar mellan skivinsatsen 40 och huset. Emellertid så kommer, såsom kommer att förklaras här nedan, under krävande arbetsförhållan- den ett vakuum att dragas förbi kolvringtätningen 58 in i lager- huset 20.

Den vänstra änden av lagerhuset 20 är försedd med ett kompressor- hus 46 i vilket ett kompressorhjul 48, buret av axeln 30, är ro- terbart lagrad. Kompressorhuset 46 definierar ett inlopp 50 och ett utmatnings- eller uppsamlingsområde 52.vilket kommer att riktas mot inloppsgrenröret hos en tillhörande förbränningsmo- tor.

Insatsen 40 är försedd med en central öppning 54 i vilken en smörjmedelsutslungare buren av axeln 30 är roterbart lagrad.

Smärjmedelsutslungaren 56 är försedd med en kolvringstätning 58 relativt insatsen.

Fit aXífllla9ef 60 omger axeln 30 vid kompressoränden av stödlagret 26. Mellan axiallagret 60 och smörjmedelsutslungaren 56 är en tryckring eller bricka 62 anordnad.

I den övre delen av lagerhuset 20 i närheten av insatsen 40 är en ficka 64 anordnad i vilken smörjmedel kan ackumuleras. Detta är delvis beroende pá trycken vid smörjmedelsutslungaren 56 och en tillhörande smörjmedels- eller oljeavledare 66.

I enlighet med denna uppfinning; föreslås det att ventilera det smörjmedelsuppsamlande omrâdet 64 till smörjmedelsavledningska- viteten 24 från vilken ångorna och gaserna från förbränningsmo- torns vevhus kan indragas i de fall kraftigt vakuum uppstår.

Under vissa arbetsförhållanden kan inloppet 50 hos kompressornbli kraftigt strypt Den fortsatta höga rotationshastigheten hos kompressorhjulet 48 kommer då att resultera i ett vakuum inuti kompressórhuset 46 i omrâdet av kompressorhjulet 48 och således i omrâdet av insatsen 40. Resultatet är att ett vakuum drages igenom spelet hos kolvringtätningen 58 in i lagerhuset 20, dess tillhörande kavitet 24 och fickan 64. Således skulle det vid en ackumuleríng av smörjmedel inuti det smörjmedelsuppsamlande omrâdet 64 vid uppträdnadet av sådana vakuumíörhållànden, draga 458 139 in detta smörjmedel in i kompressorhuset 46 och följaktligen in- 3 föras in i cylindrarna hos förbränningsmotorn. Detta är natur- ligtvis icke önskvärt vare sig ur arbetssynpunkt eller oljeför- bfukningssynpunkt.

I enlighet med denna uppfinning är det smörjmedelsuppsamlande området 64 ventilerat till smörjmedelsavledningskaviteten 24 på ett mycket enkelt sätt. Såsom klart visas i fig 3 och 4, är axiallagret 60 försett med ett genomgående hål 68 vilket defini- erar ett första parti av ventilationspassagen. Dessutom är den yta hos axiallagret 16 som är vänd mot stödlagret 26 försett med ett vertikalt spår eller slits 70.

I fig 2 framgår det att en ändyta 72 hos lagerstödet 26 också har en vertikal slits eller spår 74 bildad i ytan 72. Slitsarna eller spåren 70 och 74 är placerade för att samverka med varandra och för att bilda ett vertikalt ventilationspassageparti av en stor- lek motsvarande den åt hålet 68 anslagna tvärsektionsarean.

Det bör också noteras att oljeavledaren 66 är försedd med en ven- tilationsöppning 76 vilken är inriktad med ventilationsöppningen 68 i axiallagret 60. På detta sätt är det smörjmedelsuppsamlande området 64 placerat i direkt kommunikation med smörjmedelsavled- ningskaviteten 24 utan användning av några speciella inpassningar, slangar, etc. Ändytan 72 hos stödlagret 26 har en smörjmedelspassage 78 som öppnar för tillförsel av smörjmedel till axiallagret 60.

Ehuru ventílatíonspassagen mellan axiallagret 60 och stödlagret 26 har illustrerats såsom bildad delvis i axiallagret med hjälp av ett spår 70 och delvis i stödlagret med hjälp av ett spår 74 bör det förstås att något av spåren 70 och 74 kan vara av tvär- sektion för att åstadkomma den nödvändiga ventílationspassagen.

Detta gäller speciellt för spåret 74 som kan göras mycket dju- pare. Likaså kan konturen hos axiallagret 60 vara sådan att ven- tilationspassagen 68 ej är nödvändig då ventilationsflödet går omkring axiallagret 60.

Normalt harlagerstödet 26 en tapp 80 som skjuter ut från ena änden av lagret och som passerar genom ett hål 82 i axhfllagnfi.60 458 139 för att förhindra rotation av axiallagret 60 med avseende på laoerstödet 26. I ett modifierat och föredraget utförande av upp- finningen, såsom visas i fig 6 och 7 , utför en liknande tapp 84, som är ihålig, den dubbla funktionen av bildande del av passa- gen och även fungerande på det vanliga sättet såsom en för axial- lagret kvarhållande tapp.

Istället för en ventilationspassage som är bildad antingen av ett spår i ena änden av hgeräiflet 26, ett spår i ena ytan hos axiallagret 60 eller en kombination av de båda, så är den ekvi- valenta ventilationspassagen,som är en kombination av passagerna 70 och 74,i form av ett hål 86 som lutar i riktning nedåt genom stödlagret 26, såsom bäst synes i fig 6.

Såsom bäst synes i fig 7, bör det framgå att ventilationspassa- gen 86 är försänkt från ena änden av lagerstödet 26. Den kan så- ledes med lätthet bildas med hjälp av ett borrat hål.

Det framgår även att detta parti av ventilationspassagen som sträcker sig väsentligen parallellt med axeln 30 är av en två- stegskonfiguration innefattande ett axiellt yttre hål 88 och ett axiellt inre hål 90 vilket har en mindre diameter än hålet 88 för att åstadkomma avsatsarrangemanget. Den ihåliga tappen 84 är införd in i hålet 88 och stöder mot ett skulderliknande parti 92 bildat beroende på díameterskillnaden mellan de tvâ hålen.

Det bör förstås att hålet 68 eller det därmed ekvivalenta genom axiallagret 60 är av en diameter för att säkert mottaga tappen 84. Det framgår att tappen 84, vilken är ihålig i och för sig definierar ett ventilatíonspassageparti 94.

Uppträdandet av vakuumförhållanden i kompressorn kommer således att resultera i att motorns vevhusgaser passerar till kompres- sorn, istället för att smörjmedelsvätska passerar till kompres- Detta beror på att smörjmedelsvätskan i uppsamlingsområdet 64 ej kan ackumuleras i området 64 utan avleds bort från området 64 såsom ett resultat av ventileringen av gaser.

SOFT) .

Claims (9)

458 139 Patentkrav

1. Turbokompressor för förbränningsmotorer, innefattande ett lagerhus (20) med en smörjmedelsavledningskavitet (24) och ett lagerstöd (26) som skjuter in i sagda kavitet (24), en smörj- medelstillförselledning för inledning av smörjmedel in i lagerstö- det (26), en avtappningsledning (36) för avledning av smörj- medel från kavíteten (24) in till motorns vevhus, en insats (40) som tillsluter en ände av lagerhuset (20), en axel (30) roterbart lagrad i lagerstödet (26) och Sträckändê sig genom insatsen (40), ett axiallager (60) som stöder mot en ände av lagerstödet (26), och ett kompressorhjul (48) som är buret av axeln (30) pà den sida av insatsen (40) som är motsatt axial- lagret (60), k ä n n e t e c k n a_d därav, att insatsen (40) tillsammans med axiallagret (60) definierar ett uppsamlíngsom- råde (64) för smörjmedel, och att anordningar (68, 70, 74) är anordnade för ventilering av motorns vevhusgaser ge- nom axiallagret (60) och mellan axiallagret (60) och sagda ena ände av lagersüiæt (26) för ventilering till uppsamlingsområdet (64) från smörjmedelsavledningsomràdet, varigemxn vevhusgaserna under vakuumförhállanden i kompressorn drages in i uppsamlings- området (64) för ventilering av detsamma och flöde. av smörj- medel från lagerhuset (20) in till kompressorn inhiberas.

2.Turbokompressor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av anordningar för ventilering av vevhusgaser innefattande ett första ventilationspassageparti (68) väsentligen parallellt med sagda axel (30) och ett andra ventilationspassageparti (70, 74) väsentligen vinkelrätt mot sagda axel (30).

3. Turbokompressor enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d där- av, att sagda första ventilationspassageparti (68) är anordnat vid en höjdnivä ovan sagda axel (30) och att sagda andra ven- tilationspassageparti (70, 74) är väsentligen vertikalt.

4. Turbokompressor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att sagda ventilationsanordning för ventilering av vevhus- gaser innefattar ett ventilationspassageparti bildat åtminstone delvis i den yta av sagda axiallager (60) som är motstående sagda ände av lagerstödet (26). 458 139 f

5. J. Turbokompressor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att sagda ventilationsanordning för ventilering av vevhus- gaser innefattar ett ventilationspassageparti (74) bildat åt-- minstone delvis i sagda ände hos lagerstödet (26).

6. Turbokompressor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att ventilationsanordningen för ventilering av vevhusgaser innefattar ett ventilationspassageparti (70, 74) bildat delvis i den yta av axiallagret som vetter mot sagda ände av lager- stödet (26) och delvis i sagda ände hos lagerstödet.

7. Turbokompressor enligt krav 1, av, k ä n n e t e c k n a d där- att ventilationsanordningen innefattar en ventilatio nspassage (68) genom axiallagret (60).

8. Turbokompressor enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d där- av, att turbokompressorn innefattar en smörjmedelsavledare (66) anordnad väsentligen inuti det smörjmedelsuppsamlande omrâdet (64), och en ventilationspassage (76) genom smörjmedelsavleda- ren (66) inriktad med ventilationspassagen (68)genanaxiallagret (60) och bildande del av anordningen för ventilering av vevhus- gaser.

9. Turbokompressor enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda första ventilationspassageparti innefattar inriktade delar i sagda lagerstöd (26) och igenom sagda axiallager (60), att lagerstödet har en positioneringstapp G84) med ena ändpar- tiet av sagda tapp tätad i lagerstödets del av sagda första ven- tilationspassageparti och sträckande sig från sagda ena ände av lagerstödet, att tappen (84) även är mottagen i axiallagrets del av sagda första ventilationspassageparti och förhindrande rörel- se av axiallagret kring axeln (30), och att tappen (84) är ihålig för att tillåta flöde av motorns vevhusgaser igenom sagda första ventilationspassageparti.