[發(fā)明專利]增壓器油氣封新結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010563367.6
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN102061945A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂紅衛(wèi);安幫賢
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號: F01D11/08
• 分類號: F01D11/08;F02B39/00
• 代理公司: 大連萬友專利事務(wù)所 21219
• 代理人: 王發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種增壓器油氣封新結(jié)構(gòu)，在增壓器的定子內(nèi)工作表面上噴涂有涂層，增壓器的轉(zhuǎn)子與定子涂層之間形成油封和氣封。

背景技術(shù)

現(xiàn)有增壓器的結(jié)構(gòu)中定子與轉(zhuǎn)子之間通常保留一定的間隙，這種結(jié)構(gòu)在增壓器中主要體現(xiàn)兩種情況：一種情況是在增壓器通流元件中為了防止轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中與定子相蹭，需要保留有一定的間隙。這種間隙結(jié)構(gòu)會造成氣體流動在間隙處流動紊亂，損失增加，效率降低約2％。間隙越大損失越大。

另一種情況是增壓器結(jié)構(gòu)中在很多情況下采用迷宮結(jié)構(gòu)方式用來密封潤滑油。這種情況對于間隙的要求比較苛刻，間隙既不能過大也不能過小。若是間隙過大，則迷宮式密封結(jié)構(gòu)起不到密封作用，出現(xiàn)大量潤滑油泄露，增壓器無法正常工作，反之間隙過小，又會發(fā)生定子與轉(zhuǎn)子發(fā)生相蹭事故，造成軸承燒損，或轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動不靈活甚至轉(zhuǎn)子固死。該類事故已成為增壓器的慣性質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響了柴油機(jī)運(yùn)用的安全性。上述兩種情況約占故障總數(shù)的40％。作為高速旋轉(zhuǎn)的葉片動力機(jī)械的增壓器，其旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)子與非旋轉(zhuǎn)件定子之間的油封和氣封的工作可靠性致關(guān)重要。其間隙過小，旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)子與非旋轉(zhuǎn)件定子容易發(fā)生相蹭，其間隙過大，密封效果變差。一般要求增壓器油封的間隙約為0.05～0.1mm，氣封的間隙約為0.2～0.3mm。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的難點(diǎn)，本發(fā)明提供一種用于增壓器的旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)子與非旋轉(zhuǎn)件定子之間的油封和氣封的涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

這種增壓器油氣封新結(jié)構(gòu)，增壓器的定子內(nèi)工作表面噴涂有涂層，增壓器的轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)工作表面的涂層之間形成油封和氣封。涂層為粉末冶金涂層。定子內(nèi)工作表面的涂層能夠承受700℃高溫環(huán)境，而不發(fā)生脫落。作為氣封結(jié)構(gòu)的涂層厚度為1mm-1.5mm。作為油封結(jié)構(gòu)的涂層厚度為0.1mm-0.15mm。每個噴涂件都要有試樣，以便對涂層金相、附著力、厚度進(jìn)行檢測分析。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：使增壓器的油封或氣封的間隙可以做到盡可能小，以提高密封效果；同時又規(guī)避了轉(zhuǎn)子與定子兩者發(fā)生輕微相蹭時，引發(fā)掃膛及轉(zhuǎn)子固死等嚴(yán)重后果。本發(fā)明將涂層技術(shù)應(yīng)用到增壓器旋轉(zhuǎn)件與非旋轉(zhuǎn)件之間有配合公差要求的油封和氣封設(shè)計(jì)中。

耐高溫粉末冶金涂層形成了微孔的碳化層，利用其組織疏松存在間隙的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子發(fā)生接磨時定子表面的涂層比較脆、易于變形，成粉末狀地剝落，不會對轉(zhuǎn)子造成很大阻力，涂層的剝落物隨氣流帶走。使旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與靜止的定子之間保持很小間隙，這樣在減少了氣體流動的間隙損失的同時又不會導(dǎo)致間隙過小而引起轉(zhuǎn)子固死。一旦轉(zhuǎn)子與定子表面的涂層發(fā)生接觸時，涂層將隨著接觸深度而被磨掉，脫落的粉末狀物體由流動氣體帶走，定子與轉(zhuǎn)子之間始終保持很小的間隙，從而減小了漏氣損失，提高了運(yùn)行效率，避免了轉(zhuǎn)子件應(yīng)相蹭而造成的重大損失。

油封需要采用較薄的涂層，為使旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與靜止的定子之間保持很小間隙，這樣小的間隙對于迷宮式油封結(jié)構(gòu)非常有利于密封潤滑油，減少了潤滑油的泄露，如果因間隙過小轉(zhuǎn)子與定子表面的涂層發(fā)生接磨，涂層將被磨掉，定子與轉(zhuǎn)子之間始終保持密封所需的配合間隙，避免了轉(zhuǎn)子應(yīng)相蹭出現(xiàn)固死現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是增壓器的氣封結(jié)構(gòu)。

圖2是增壓器的油封結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：如圖1圖2所示：增壓器的定子1內(nèi)工作表面噴涂有粉末冶金涂層2，增壓器的轉(zhuǎn)子3與定子1內(nèi)工作表面的粉末冶金涂層2之間形成油封和氣封。作為氣封結(jié)構(gòu)的粉末冶金涂層2厚度為1mm。作為油封結(jié)構(gòu)的粉末冶金涂層2厚度為0.1mm。油封間隙為0.05mm，氣封的間隙為0.2mm。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說明，可以對這個實(shí)施方法作出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書。