[實用新型]大功率天然氣發動機用渦輪增壓器的油封裝置

無效

• 申請號: 200720014363.6
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN201096013Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 李庭金;呂紅衛;張明柱
• 申請（專利權）人: 大連經濟技術開發區澤通機械有限公司
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00;F16J15/30
• 代理公司: 大連萬友專利事務所
• 代理人: 王發

技術領域??本實用新型涉及一種天然氣發動機用渦輪增壓器的油封裝置，屬于天然氣發動機渦輪增壓器技術領域。

背景技術??大功率天然氣發動機的供氣主要有3種方式，即天然氣與空氣在增壓器前、在穩壓箱與進氣閥之間以及在氣缸內混和。在國產天然氣發動機中，天然氣與空氣混和方式絕大部分在增壓器前。這種混和方式的最大優點是空氣和天然氣能夠得到充分混和，保證在氣缸內快速而穩定地燃燒；缺點是必須在壓氣機前后的進氣管路中增加多個阻火閥，以防發動機回火，增加了流動阻力。該阻力在部分負荷時表現優為明顯。16V280天然氣發動機在800kW時運行，配套增壓器的出口壓力真空度達到-22kPa。

在已有技術中，大功率天然氣發動機配套增壓器的油封裝置主要由一個離心密封和一個螺旋密封組成。當增壓器在高速運轉且油封內外壓差小于或等于3.5kPa時，這類油封裝置的密封效果很好。但是，當增壓器在低轉速范圍內運轉或油封內外壓差較大時，甩油盤的離心密封和油封的螺旋密封功效下降。特別是螺旋密封屬于間隙密封的一種，油封與密封蓋之間單邊有0.09mm-0.11mm的間隙，在油封內外壓差較大時，該間隙不能密封住潤滑油而導致泄漏。

大功率天然氣發動機本身管道布置的特點和離心密封與螺旋密封的固有缺陷導致了大功率天然氣發動機配套渦輪增壓器漏油故障頻繁，且泄漏量大，嚴重影響了天然氣發動機的正常運行。

發明內容??本實用新型的目的在于：為大功率天然氣發動機配套增壓器提供一種實用而可靠的油封裝置，確保發動機在運行時增壓器不漏油。

本實用新型是在原有的油封裝置的基礎上進行改進，最終形成新的油封裝置。這種大功率天然氣發動機用渦輪增壓器的油封裝置，其特征在于：甩油盤的兩側分別設有軸承座和浮環密封蓋，甩油盤設有雙面甩油面，軸承座側面帶有泄油槽的擋油環，浮環密封蓋中心部分設有可放置石墨密封環的槽，石墨密封環套裝在與軸過盈配合的定距套上，石墨密封環側面的壓板用螺釘緊固在浮環密封蓋的側面。浮環密封蓋與甩油盤之間間隙為0.6mm-1.15mm。

甩油盤和軸承座局部結構的改進，在本實用新型油封裝置中，甩油盤多設計了一個甩油面，軸承座增加了一個帶有泄油槽的擋油環。它們配合使用后，能夠把主軸旋轉時飛濺出的油滴擋住，擋下的油滴中一部分通過泄油槽回到軸承座的回油腔里，另一部分經過甩油盤甩向軸承座的回油腔內部。這樣能夠最大限度地避免潤滑油濺到浮環密封蓋上，減少浮環密封蓋和甩油盤之間間隙處的潤滑油數量。軸承座擋油環的設計只改變了軸承座擋油環處的間隙，油盤甩和軸承座間隙不變，這樣既能擋住一部分向外飛濺的油滴，也能保證回油通暢。

浮環密封蓋與甩油盤之間間隙的調整，原設計間隙為1.502mm-2.47mm，這樣雖然保證了二者之間不容易接磨，但間隙過大，增壓器轉速較低時，很難形成穩定的密封油環，導致密封效果下降。狀態良好的增壓器轉子軸向游動有一個極限值，超過該值后增壓器必須進行修理。所以在本實用新型油封裝置中，我們采用該極限值的2倍作為浮環密封蓋與甩油盤之間間隙的最小值，這樣同樣可以保證二者之間不互相干涉。調整后的浮環密封蓋與甩油盤之間間隙值為0.6mm-1.15mm。采用這個間隙，在增壓器轉速較低時就能夠形成穩定的密封油環，起到很好的密封效果。

油封的螺旋密封改為石墨密封環的浮環密封，石墨密封環與定距套之間的間隙為0.017mm-0.055mm，與浮環密封蓋之間的間隙為0.12mm-0.165mm。當增壓器旋轉時，石墨密封環與定距套之間形成一段具有相當壓力的油環，阻止潤滑油向外泄露；同時，由于離心力的作用，在石墨密封環與浮環密封蓋之間也形成一個具有一定壓力的液體密封環，阻止潤滑油向外泄漏。

當天然氣發動機組在部分負荷運行時，油封裝置內外最大壓差超過20kPa，增壓器采用原油封裝置時密封效果很差，漏油嚴重；采用本實用新型油封裝置后，從計算、試驗和實際運用效果來看都很好，基本解決了大功率天然氣發動機在部分負荷時配套增壓器的漏油故障。

附圖說明

圖1是現有大功率天然氣發動機用渦輪增壓器的油封裝置結構示意圖。

圖2是本實用新型大功率天然氣發動機用渦輪增壓器的油封裝置結構示意圖。

具體實施方式??現結合附圖對本實用新型作進一步說明：參照圖1，現有的大功率天然氣發動機用渦輪增壓器的油封裝置，其結構是甩油盤3的兩側分別設有軸承座4和密封蓋2，甩油盤3設有面向密封蓋2的單面甩油面，油封1與密封蓋2之間設有單邊間隙0.09mm-0.11mm，在油封內外壓差較大時，該間隙不能密封住潤滑油而導致泄漏。

參照圖2，本實用新型是在原有油封裝置基礎上進行改進的，其結構形式如下：甩油盤3的兩側分別設有軸承座4和浮環密封蓋2，甩油盤設有雙面甩油面，軸承座4側面設有帶有泄油槽的擋油環，浮環密封蓋2的中心部分設有可放置石墨密封環8的槽，石墨密封環8套裝在與軸過盈配合的定距套5上，石墨密封環側面的壓板6用螺釘7緊固在浮環密封蓋的側面。