[發(fā)明專利]帶轉(zhuǎn)子端面密封件的增壓器組件和增壓器組件的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310384110.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103527508A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·G·斯瓦茨蘭德?tīng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊頓公司
• 主分類號(hào): F04D29/12
• 分類號(hào): F04D29/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 秘鳳華;吳鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本教導(dǎo)主要涉及一種具有帶端面的轉(zhuǎn)子的增壓器組件。

背景技術(shù)

為了節(jié)約燃料和降低成本，希望使用尺寸減小的節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)。較小的發(fā)動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩比較大的發(fā)動(dòng)機(jī)小。有時(shí)用增壓器組件來(lái)增加可從發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的轉(zhuǎn)矩。在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度下，當(dāng)車輛操作者踩下加速踏板以要求更高的轉(zhuǎn)矩時(shí)，增壓器組件向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管提供額外的空氣從而增加空氣壓力，并且因此允許發(fā)動(dòng)機(jī)在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩。

裝配增壓器組件通常要求在轉(zhuǎn)子的端面與增壓器外殼的端部或支承墊板(bearing?plate)之間留有間隙，以適應(yīng)部件的制造公差的累積，并適應(yīng)在增壓器組件的使用期間所發(fā)生的部件的熱膨脹(thermal?growth)。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子的空氣滲漏(例如穿過(guò)端面處的間隙)，特別是在低旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，會(huì)顯著地降低增壓器組件提供發(fā)動(dòng)機(jī)升壓的能力。

發(fā)明內(nèi)容

提供一種增壓器組件，其具有限定腔的轉(zhuǎn)子外殼。轉(zhuǎn)子在腔的內(nèi)部且具有帶端面的端部。密封件具有鄰近端面的密封面。密封面和端面具有非平面的表面狀態(tài)，其構(gòu)造為互補(bǔ)以在其間限定間隙。非平面的表面狀態(tài)可以是(但不限于)互配的同心環(huán)形脊(ridge)和槽(channel)。密封面和端面之間的間隙用作抑制流體通過(guò)腔經(jīng)端面泄漏的曲折流動(dòng)路徑。穿過(guò)曲折流動(dòng)路徑的增大的紊流會(huì)減緩空氣流動(dòng)，從而與不包括具有互補(bǔ)的非平面表面狀態(tài)的端面和密封面的增壓器組件相比，可減少經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子端面的泄漏并增加增壓器組件的效率。

一種制造增壓器組件的方法包括：在轉(zhuǎn)子的端面上加工環(huán)形同心槽，并且，將轉(zhuǎn)子軸配合通過(guò)轉(zhuǎn)子的中心從而轉(zhuǎn)子軸的一部分延伸經(jīng)過(guò)端面。將軸承放入環(huán)形密封件，該環(huán)形密封件具有帶環(huán)形脊的密封面。然后將其中帶有軸承的密封件壓入轉(zhuǎn)子外殼的端部中。所述方法包括：將轉(zhuǎn)子軸滑入軸承，從而端面的環(huán)形脊配合在密封面的環(huán)形同心槽中，并且密封面和端面之間限定間隙。該間隙用作抑制流體經(jīng)端面泄露的曲折流動(dòng)路徑。

通過(guò)以下對(duì)于本教導(dǎo)最佳實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，并且結(jié)合附圖，本教導(dǎo)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他的特征和優(yōu)點(diǎn)可以更加清楚。

附圖說(shuō)明

圖1是縱向剖開(kāi)增壓器組件時(shí)增壓器組件的局部剖視示意圖。

圖2是沿圖1的線2-2截取的圖1中的增壓器組件的一部分的示意性局部剖視圖，示出了轉(zhuǎn)子面密封件與其中一個(gè)轉(zhuǎn)子的端面互配。

圖3是圖2的轉(zhuǎn)子面密封件的示意透視圖。

圖4是轉(zhuǎn)子面密封件與之互配的圖2中的轉(zhuǎn)子的端面的局部示意透視圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件，圖1示出了增壓器組件10。在該實(shí)施例中，增壓器組件10可以是容積式旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)或用于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)，例如螺桿式壓縮機(jī)，或者可用于泵送其他流體和用于其他應(yīng)用。增壓器組件10具有第一轉(zhuǎn)子12，其與第二轉(zhuǎn)子14嚙合。轉(zhuǎn)子12、14均具有多個(gè)凸瓣(lobe)。第一轉(zhuǎn)子12安裝在第一轉(zhuǎn)子軸16上并與其一起旋轉(zhuǎn)。第二轉(zhuǎn)子14安裝在第二轉(zhuǎn)子軸18上并與其一起旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)子軸18大致平行于第一轉(zhuǎn)子軸16。轉(zhuǎn)子12、14均可具有4個(gè)凸瓣，但是也可以使用不同數(shù)量的凸瓣，例如三個(gè)或五個(gè)凸瓣。在圖4中可明顯地看出，轉(zhuǎn)子12的各個(gè)凸瓣沿著轉(zhuǎn)子12的長(zhǎng)度從轉(zhuǎn)子12的相對(duì)的第一和第二軸向端部23A、25A處的第一轉(zhuǎn)子端面20A向第二轉(zhuǎn)子端面22A沿逆時(shí)針?lè)较虺事菪蔚嘏まD(zhuǎn)。類似地，轉(zhuǎn)子14具有多個(gè)凸瓣，但轉(zhuǎn)子14的凸瓣沿順時(shí)針?lè)较虺事菪蔚嘏まD(zhuǎn)從而與轉(zhuǎn)子12的凸瓣嚙合。轉(zhuǎn)子14的凸瓣從轉(zhuǎn)子14的相對(duì)的第一和第二軸向端部23B、25B處的第一轉(zhuǎn)子面20B延伸到第二轉(zhuǎn)子面22B。

轉(zhuǎn)子12、14和轉(zhuǎn)子軸16、18容納在一個(gè)多部件外殼26中。外殼26包括前蓋28、可稱為轉(zhuǎn)子外殼部的中間部30、可稱為支承墊板的端部32、以及驅(qū)動(dòng)軸蓋部34。前蓋28和端部32通過(guò)螺釘緊固或固定在中間部30上。

可由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接地或經(jīng)由其他齒輪傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力的輸入軸36通過(guò)撓性聯(lián)軸器38與第一齒輪40A連接，第一齒輪40A與第一轉(zhuǎn)子軸16一起旋轉(zhuǎn)。第一齒輪40A與第二齒輪40B嚙合，該第二齒輪40B安裝成與第二轉(zhuǎn)子軸18一起旋轉(zhuǎn)。

在前蓋28中的轉(zhuǎn)子軸的端部50A、50B的附近，軸承48A、48B支撐轉(zhuǎn)子軸16、18。唇形密封件52A、52B圍繞轉(zhuǎn)子軸16、18，并幫助封裝轉(zhuǎn)子12、14。在端部32中的相對(duì)的端部54A、54B的附近，轉(zhuǎn)子軸16、18由額外的軸承56A、56B支撐。