[發明專利]渦輪增壓器渦輪端隔熱裝置

有效

• 申請號: 201210137084.4
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102787872A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 桑悟海;王航;李延昭;曹山河;鄭樹峰;甄冠富;王金弟
• 申請（專利權）人: 康躍科技股份有限公司
• 主分類號: F01D25/08
• 分類號: F01D25/08;F01D25/24
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李江

技術領域

????本發明涉及一種渦輪增壓器渦輪端隔熱裝置，屬于內燃機領域。

背景技術

近幾年，渦輪增壓技術得到迅速的發展，隨著混流式渦輪、三元流場的計算、VGT增壓器、二級增壓、復合噴嘴、非對稱渦輪等新技術的引入，使渦輪增壓器在性能方面得到了迅速提高，但增壓器在結構上沒有太多改變，增壓器可靠性仍是困擾增壓器生產企業的一大難題。而增壓器軸承是渦輪增壓器可靠性中最薄弱的一個環節，主要的失效模式就是熱負荷導致油膜不能有效建立，軸承干磨擦而快速失效。如何有效隔斷或減少渦輪端熱量對中間體的影響，是關系到增壓器可靠性的一個重要因素。在汽油機、乘用車等熱負荷特別高的增壓器上，一般會采用在中間殼上設計水冷裝置，這確實會有效減輕渦輪端熱量對軸承的影響，但相應的制造難度和成本大大增加。這樣，在農機、工程機械等熱負荷高的低端產品上，考慮到成本，就需考慮其他方式來隔熱，通過結構的優化改進來減輕渦輪端熱負荷對軸承的影響是增壓器廠家迫切需要解決的問題。而且，在當前，為了適應更高的排放要求，增壓器匹配向高壓比、小流量方向發展，也帶來了熱負荷的相應增長，傳統的隔熱結構已漸漸不能適應日益增長的排溫，需要對結構進行優化改進，以適應日益增長的隔熱需求。

目前，增壓器渦輪端隔熱裝置如圖1所示，一般包括中間殼3、隔熱罩2、渦端密封環6、渦輪轉子5，增壓器運轉時，渦輪轉子5通過甩油槽7把機油甩到中間殼油腔4壁面上，降低從渦輪殼1傳導過來的熱量，渦端密封環6阻擋渦輪殼1內高溫氣體進入中間殼3，隔熱罩2阻隔渦輪殼1內傳來的輻射熱，三方合力，盡力降低浮動軸承8處的熱負荷。這些裝置能起到一定的隔熱作用，但這些裝置沒有對傳導熱進行控制，而且，中間殼油腔4截面呈矩形，左、右兩側都由垂直線構成，未進行專門的機油流動分析，沒有根據機油的流動路線設計截面，機油在中間殼油腔4中的流動混亂，新甩出的油與從中間殼油腔4壁面上流回的油互相干擾，降低熱負荷力度大打折扣。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對傳統增壓器隔熱裝置的以上缺陷，提供一種能夠有效減少浮動軸承熱負荷的渦輪增壓器的渦輪端隔熱裝置。

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案：

一種渦輪增壓器渦輪端隔熱裝置，包括渦輪殼，渦輪殼內安裝有渦輪轉子，渦輪轉子上同軸設有中間殼，中間殼與渦輪轉子之間轉動連接、與渦輪殼之間密封配合連接，所述中間殼與渦輪轉子的轉子軸之間設有甩油槽，中間殼上設有與甩油槽連通的中間殼油腔，中間殼油腔截面呈梨形，右側呈弧線上升，左側由一條斜線構成并盡量向左側伸展。

以下是本發明對上述方案的進一步改進：

中間殼與渦輪轉子設有一個截面為盆狀的隔熱罩，隔熱罩包括隔熱罩端面、隔熱罩底面和隔熱罩壁面，隔熱罩端面的外圓周上均勻設有若干個凹槽。減小了與中間殼、渦輪殼的接觸面積，減輕了渦輪殼通過隔熱罩向中間殼的熱傳導。

進一步改進：所述渦輪轉子內具有隔熱空腔，減輕了渦輪轉子從輪子向軸端的熱傳導。

進一步改進：所述渦輪殼上與中間殼相配合的位置設有環形的中間殼配合壁面，在中間殼配合壁面上均勻設有若干個沉槽。減小了渦輪殼與中間殼的接觸面積，減輕了渦輪殼向中間殼的熱傳導。

進一步改進：渦輪殼上與隔熱罩壁面相配合的位置設有環形的隔熱槽，減小了熱傳導和熱輻射。

工作時，潤滑油從渦輪轉子甩油槽處飛出，沿中間殼油腔右側弧線流動至中間殼油腔截面頂端，再由中間殼油腔左側斜線流回，周而復始，降低了中間殼熱量，減少了傳熱面積，降低了熱負荷。

下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。

附圖說明

附圖1是本發明背景技術中渦輪端隔熱裝置的結構示意圖；

附圖2是本發明實施例中渦輪端隔熱裝置的結構示意圖；

附圖3是本發明背景技術中隔熱罩的結構示意圖；

附圖4是本發明實施例中隔熱罩的結構示意圖；

附圖5是本發明背景技術中渦輪殼結構示意圖；

附圖6是本發明實施例中渦輪殼結構示意圖；

附圖7是本發明實施例中隔熱罩的結構示意圖。

圖中：1-渦輪殼；2-隔熱罩；3-中間殼；4-中間殼油腔；5-渦輪轉子；6-渦端密封環；7-甩油槽；8-浮動軸承；9-隔熱空腔；10-隔熱槽；11-渦輪殼上與中間殼配合壁面；12-凹槽；13-沉槽；14-隔熱罩端面；15-隔熱罩底面；16-隔熱罩壁面。

具體實施方式