[發明專利]一種增壓器渦輪端密封結構

有效

• 申請號: 201810317076.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108757051B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 唐智;魏鵬程;胡睿杰;黃旭
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F01D25/18
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發明提供了一種增壓器渦輪端密封結構，包括轉軸，所述轉軸一端連接渦輪轉軸密封段，所述渦輪轉軸密封段與轉軸連接的一端周向設有軸承體擋臺，所述軸承體擋臺內側端口處周向設有凹槽，所述渦輪轉軸密封段上周向設有渦輪擋臺，所述凹槽、渦輪擋臺、渦輪轉軸密封段之間形成軸承體密封槽，所述軸承體密封槽內依次周向設有壓端靜密封環、動密封環、渦端靜密封環，所述動密封環內圈與渦輪轉軸密封段接觸，所述動密封環外圈與軸承體密封槽形成第一環形空腔，所述壓端靜密封環和渦端靜密封環的外圈均與軸承體密封槽接觸，內圈均與渦輪轉軸密封段形成第二環形空腔。本發明有益效果：具有雙向密封功能，即使在增壓器轉子不轉動時也能夠實現很好地密封。

技術領域

本發明屬于增壓器渦輪密封技術領域，尤其是涉及一種增壓器渦輪端密封結構。

背景技術

我國某些大功率柴油機，有多種使用工況，功率跨度大，需要采用順序增壓系統以實現增壓空氣流量的調節。采用順序增壓系統后，發動機的部分負荷工況性能改善，基本實現了增壓系統與柴油機的全工況匹配。

然而采用順序增壓系統后帶來一些問題：現有技術的增壓器渦輪端一般采用活塞環式密封環，雖然多使用兩道環交錯使用，但存在開口間隙、側間隙、底間隙，存在泄漏的通道。增壓器工作時，渦輪端潤滑油的密封功能主要依靠渦輪轉子旋轉時甩油臺在離心力的作用下,將流經甩油臺的潤滑油甩到軸承體回油腔來實現。而當順序增壓系統的受控增壓器在發動機的低速、低負荷不工作時，渦輪轉子不旋轉，增壓器的渦輪端原有的依靠離心力甩油的甩油臺封油結構不起作用。但是發動機工作時滑油泵處于運轉狀態，這種情況下，受控增壓器的軸承體進油口一直保持一定的供油壓力，潤滑油源源不斷地流過增壓器軸承系統的配合間隙，流入軸承體的回油腔。當潤滑油從增壓器軸承系統的轉軸與浮動軸承的間隙處流出時，有一部分潤滑油噴濺到渦輪端密封環處，并經過密封環的縫隙泄漏到渦輪輪背處，流入渦輪箱通道內存積起來。這種現象造成了以下后果：當受控增壓器投入使用，高溫燃氣進入渦輪、渦輪箱時，泄露存積在渦輪輪背處、渦輪箱通道內的潤滑油開始燃燒，發動機排出的廢氣煙度變大。這會導致發動機潤滑油消耗量增大、受控增壓器渦輪輪背處產生積碳等故障。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種增壓器渦輪端密封結構，以解決上述問題的不足之處。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種增壓器渦輪端密封結構，包括轉軸、渦輪轉軸密封段、軸承體擋臺、壓端靜密封環、動密封環、軸承體密封槽、渦端靜密封環、渦輪擋臺，

所述轉軸一端連接渦輪轉軸密封段，所述渦輪轉軸密封段與轉軸連接的一端周向設有軸承體擋臺，所述軸承體擋臺內側端口處周向設有凹槽，位于遠離轉軸的凹槽一端處的渦輪轉軸密封段上周向設有渦輪擋臺，所述凹槽、渦輪擋臺、渦輪轉軸密封段之間形成軸承體密封槽，

所述軸承體密封槽內從靠近渦輪轉軸密封段的一端沿軸向依次周向設有壓端靜密封環、動密封環、渦端靜密封環，所述動密封環內圈與所述渦輪轉軸密封段接觸，所述動密封環外圈與軸承體密封槽形成第一環形空腔，所述壓端靜密封環和渦端靜密封環的外圈均與軸承體密封槽接觸，內圈均與渦輪轉軸密封段形成第二環形空腔。

進一步的，所述轉軸靠近渦輪轉軸密封段的一端周向設有渦輪甩油臺。

進一步的，所述渦輪甩油臺的外徑尺寸小于渦輪轉軸密封段的外徑尺寸。

進一步的，所述壓端靜密封環和渦端靜密封環朝向動密封環的一側均設有凸起密封帶。

進一步的，所述軸承體擋臺右側端面與渦輪擋臺左側端面之間的垂直距離大于壓端靜密封環、動密封環、渦端靜密封環和轉軸軸向竄動量之和。

進一步的，所述壓端靜密封環和渦端靜密封環周向固定在軸承體密封槽內，且可軸向移動。

進一步的，所述動密封環與渦輪轉軸密封段在周向上呈相對靜止狀態，且可軸向移動。