[發明專利]一種帶甩油槽結構的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201710489437.X
• 申請日: 2017-06-24
• 公開（公告）號: CN107288741B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 范厚傳;曲大勇
• 申請（專利權）人: 鳳城市時代龍增壓器制造有限公司
• 主分類號: F02B39/14
• 分類號: F02B39/14;F01D25/18
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

本發明屬于內燃機渦輪增壓技術領域，具體涉及一種帶甩油槽結構的渦輪增壓器。本發明的技術方案如下：一種帶甩油槽結構的渦輪增壓器，包括中間體，中間體中設有轉子軸，轉子軸與渦輪葉輪固定連接，轉子軸與中間體之間設有浮動軸承,渦輪葉輪、浮動軸承、轉子軸與中間體之間形成中間體渦輪端隔離腔，轉子軸末端與渦輪葉輪背面連接的過渡位置均勻設置有復數個甩油槽，所述甩油槽包括軸向甩油槽和徑向甩油槽，所述軸向甩油槽設置在轉子軸末端上，所述徑向甩油槽設置在渦輪葉輪背面的密封臺階上，所述軸向甩油槽與所述徑向甩油槽一一相互對應連接在一起。本發明能夠防止增壓器浮動軸承部位產生高溫。

技術領域

本發明屬于內燃機渦輪增壓技術領域，具體涉及一種帶甩油槽結構的渦輪增壓器。

背景技術

隨著發動機行業越來越高的技術標準，渦輪增壓技術現在已成為先進發動機提高動力性和燃油經濟性的一種關鍵手段，其在車用發動機上的普及率逐漸增高。而車用發動機中，柴油機的渦輪增壓器普及率最高；汽油機受制于爆燃和高溫排氣的影響，對增壓的要求較為苛刻，但是隨著缸內直噴、新材料和新渦輪增壓器技術的發展，狀況也在改觀。

浮動軸承是保證渦輪增壓器正常工作的關鍵零部件，其在增壓器上的安裝位置如附圖1所示。車用發動機特別是汽油機所裝增壓器存在的一個重要問題就是對浮動軸承及其他部件的潤滑和冷卻的效果較差，在特殊工況下，浮動軸承內外間隙中產生的熱量不能及時被潤滑油帶走，使渦輪轉子軸的溫度升高，導致渦輪轉子軸高溫變形，甚至失效破壞，從而危及增壓器的使用和運行安全。

為了防止浮動軸承部位產生高溫，通常采用的主要方案有如下幾種：一是除正常潤滑通道外，在中間體上另外設置水冷通道；二是在渦輪端的渦輪殼體上設置水冷腔；三是采用雙層渦輪殼體以減少輻射傳熱。可以發現，以上的解決方案均會帶來增壓器結構的復雜性，會明顯增加增壓器的制造成本。

如附圖2所示，其為現有增壓器靠近渦輪端的浮動軸承部位的潤滑工作示意圖，可以看出，潤滑油從浮動軸承出來以后直接向下流往中間體的出油口，而并沒有進一步地冷卻浮動軸承端面到密封臺階之間的密封臺階隔離腔的上半部分，造成渦輪端較多的熱量從與密封臺階隔離腔上半部分鄰近的中間體傳遞到浮動軸承的部位，使其溫度升高，惡化了潤滑油對浮動軸承的冷卻效率。

發明內容

本發明提供一種帶甩油槽結構的渦輪增壓器，能夠防止增壓器浮動軸承部位產生高溫。

本發明的技術方案如下：

一種帶甩油槽結構的渦輪增壓器，包括中間體，中間體中設有轉子軸，轉子軸與渦輪葉輪固定連接，轉子軸與中間體之間設有浮動軸承,渦輪葉輪、浮動軸承、轉子軸與中間體之間形成中間體渦輪端隔離腔，轉子軸末端與渦輪葉輪背面連接的過渡位置均勻設置有復數個甩油槽，所述甩油槽包括軸向甩油槽和徑向甩油槽，所述軸向甩油槽設置在轉子軸末端上，所述徑向甩油槽設置在渦輪葉輪背面的密封臺階上，所述軸向甩油槽與所述徑向甩油槽一一相互對應連接在一起。

所述的帶甩油槽結構的渦輪增壓器，其優選方案為，所述軸向甩油槽呈三維螺旋狀，且旋向與增壓器渦輪的旋轉方向相反，所述軸向甩油槽與轉子軸的軸線所構成的角度為定值，所述軸向甩油槽的軸向長度小于浮動軸承的端面與渦輪葉輪背面密封臺階之間的距離。

所述的帶甩油槽結構的渦輪增壓器，其優選方案為，所述徑向甩油槽呈二維發散螺旋線形狀，且旋向與增壓器渦輪的旋轉方向相反，所述徑向甩油槽直通渦輪葉輪背面密封臺階的邊緣。

所述的帶甩油槽結構的渦輪增壓器，其優選方案為，所述軸向甩油槽和徑向甩油槽的深度均為轉子軸直徑的5％-20％，寬度均為轉子軸直徑的5％-30％。

從浮動軸承內外間隙中排出的潤滑油可以流入軸向甩油槽內，利用渦輪轉子的旋轉的離心力，潤滑油經軸向甩油槽和徑向甩油槽，從徑向甩油槽的末端被離心力甩出，飛濺到中間體渦輪端隔離腔上半部分的壁面上，帶走更多的熱量，達到冷卻中間體和保護浮動軸承的目的。