[發明專利]渦輪增壓器以及其中包含的匹配環

有效

• 申請號: 201811205435.4
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN110925079B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: E·P·埃爾伍德三世
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F02B37/04
• 分類號: F02B37/04;F02B39/16;F04D29/12
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曾祥生

1.一種用于將壓縮空氣遞送至內燃發動機并且接收來自所述內燃發動機的排放氣體的渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括：

軸，所述軸沿著軸線在第一端與第二端之間延伸，所述第二端與所述第一端沿著所述軸線間隔開；

聯接至所述軸的所述第一端的壓縮機葉輪；以及

密封組件，所述密封組件包括：

碳環，所述碳環圍繞所述軸布置并且與所述壓縮機葉輪沿著所述軸線間隔開，其中，所述碳環具有碳表面，所述碳表面具有碳環內直徑、以及徑向地背離所述軸線與所述碳環內直徑間隔開的碳環外直徑，以及

匹配環，所述匹配環圍繞所述軸布置并且與所述壓縮機葉輪沿著所述軸線間隔開，使得所述碳環被布置在所述壓縮機葉輪與所述匹配環之間，其中，所述匹配環具有面向所述碳環的所述碳表面的匹配表面，

其中，所述匹配表面具有凸臺部分，所述凸臺部分被配置成在同所述碳環內直徑相對于所述軸線徑向對準的第一匹配直徑與同所述碳環外直徑相對于所述軸線徑向對準的第二匹配直徑之間接觸所述碳表面，并且其中，所述凸臺部分具有在所述第一匹配直徑與第二匹配直徑之間的凸臺面積，

其中，所述匹配表面限定了圍繞所述軸線布置的多個開槽部分，并且其中，所述多個開槽部分具有在所述第一匹配直徑與第二匹配直徑之間的開槽面積；

其中，所述凸臺面積與所述開槽面積之比在1.3與2.9之間；

其中，所述多個開槽部分具有凹槽外直徑，并且其中，所述碳環外直徑與所述凹槽外直徑之比在1.10與1.5之間；

其中，所述多個開槽部分具有凹槽內直徑，并且其中，所述碳環內直徑與所述凹槽內直徑之比在1.02與1.10之間；并且

其中，所述多個開槽部分具有被限定到所述匹配表面中的在0.005mm至0.040mm之間的深度。

2.根據權利要求1所述的渦輪增壓器，其中，所述多個開槽部分圍繞所述軸線呈螺旋狀。

3.根據權利要求1所述的渦輪增壓器，其中，所述匹配環包括：圓柱形套筒，所述圓柱形套筒聯接至所述軸并且可隨之旋轉；以及凸緣，所述凸緣從所述圓柱形套筒徑向地延伸，使得所述匹配環被配置為護圈。

4.根據權利要求1所述的渦輪增壓器，其中，所述多個開槽部分包括3至10個凹槽。

5.根據權利要求1所述的渦輪增壓器，進一步包括限定了渦輪機殼體內部的渦輪機殼體、聯接至所述軸并且被布置在所述渦輪機殼體內部中的渦輪機葉輪、以及限定了壓縮機殼體內部的壓縮機殼體，其中，所述壓縮機葉輪被布置在所述壓縮機殼體內部中。

6.一種用于旋轉機器中的匹配環，其中，所述旋轉機器包括軸和碳環，所述碳環具有碳表面，所述碳表面具有碳環內直徑以及與所述碳環內直徑間隔開的碳環外直徑，所述匹配環包括：

內表面，所述內表面沿著軸線在第一匹配端與同所述第一匹配端間隔開的第二匹配端之間延伸，其中，所述內表面限定了孔，所述孔被適配成圍繞所述軸布置；以及

匹配表面，所述匹配表面具有凸臺部分，所述凸臺部分被適配成在被適配成同所述碳環內直徑相對于所述軸線徑向對準的第一匹配直徑與被適配成同所述碳表面外直徑相對于所述軸線徑向對準的第二匹配直徑之間接觸所述碳表面，其中，所述凸臺部分具有在所述第一匹配直徑與第二匹配直徑之間的凸臺面積，

其中，所述匹配表面限定了圍繞所述軸線布置的多個開槽部分，并且其中，所述多個開槽部分具有在所述第一匹配直徑與第二匹配直徑之間的開槽面積；

其中，所述凸臺面積與所述開槽面積之比在1.3與2.9之間；

其中，所述多個開槽部分具有凹槽外直徑，并且其中，所述碳環外直徑與所述凹槽外直徑之比在1.10與1.5之間；

其中，所述多個開槽部分具有凹槽內直徑，并且其中，所述碳環內直徑與所述凹槽內直徑之比在1.02與1.10之間；并且

其中，所述多個開槽部分具有被限定到所述匹配表面中的在0.005mm至0.040mm之間的深度。

7.根據權利要求6所述的匹配環，其中，所述多個開槽部分圍繞所述軸線呈螺旋狀。