[发明专利]润滑油控制装置

说明书

本发明涉及润滑油控制装置。本发明提供了一种润滑油控制装置，该装置特别适合于安装在系统中从而密封旋转轴的通道，而该旋转轴的通道通过分隔受到不同流体压力作用的相邻室的壁。本发明尤其涉及安装在压缩机如涡轮增压器的压缩机的止推轴承密封系统中的润滑油控制装置，但不仅仅局限于此。

涡轮增压器是这样的一种公知装置，它把空气以高于大气压力的压力(增压压力)供给到内燃机的进气装置中。普通的涡轮增压器主要包括废气驱动的涡轮，该涡轮安装在涡轮壳体内的旋转轴上。涡轮的旋转使增压器叶轮进行旋转，而该增压器叶轮安装在压缩机箱内的轴的另一端上。增压器叶轮把压缩空气输送到发动机的进气管中，因此提高了发动机的功率。

涡轮增压器轴通常由包括合适的润滑系统在内的轴颈和止推轴承来支撑，而包括合适的润滑系统在内的轴颈和止推轴承设置中央的轴承箱内，而该轴承箱连接在涡轮和增压器叶轮的壳体之间。众所周知，提供有效的密封系统从而防止润滑油从中央轴承壳体泄漏到压缩机或者涡轮壳体内是没有解决的问题。特别在涡轮增压器的压缩机端部是这种情况，因为在较小的增压压力下，从轴承箱到压缩机箱存在明显的压力降，该压力降促使润滑油泄漏到压缩机箱中。

在普通的涡轮增压器设计中，轴经压缩机箱后板或者润滑油密封板中的合适通道而从轴承箱通到压缩机箱中，而止推轴承组件邻近轴承箱内的板安置。正是供给到止推轴承组件中的润滑油能泄漏到压缩机箱中。为了防止泄漏，通常把包括润滑油控制装置(在涡轮增压器工业中常常称为“甩润滑油环”)在内的密封组件安装在这种止推轴承组件中。甩润滑油环是与轴一起旋转的环形元件，并且包括许多径向延伸的通道，这些通道可以有效地起着导向叶片的作用，从而将润滑油从轴中抛走，尤其将润滑油从轴承箱的通道抛到压缩机箱中。设置在止推轴承和密封组件周围的环形防溅室收集这些润滑油，从而在润滑系统中进行再循环。例如，防溅室设有排空沟槽，从而把润滑油排到集润滑油槽中。

许多这种止推轴承密封系统是公知的，例如，在US专利4157834中公开了这种典型系统的一个例子。在这个特殊系统中，甩润滑油环元件与止推轴承组件的止推环元件形成一体。在其它布置中，甩润滑油环可以是独立元件，该元件适合安装成与轴一起旋转。本发明涉及甩润滑油环的结构，该甩润滑油环可以是独立元件，或者可以与另一元件的一部分如止推轴承和/或密封组件的一部分形成一体。

本发明的目的是提供一种这样的甩润滑油环，与普通设计相比，该甩润滑油环更加容易制造，并且制造费用较低。另一个目的是提供一种这样的甩润滑油环，与普通设计相比，该甩润滑油环提高了泵送效率。

根据本发明的第一方面，提供了一种甩润滑油环，该甩润滑油环安装在一种用以密封通过开口的旋转轴的通道的系统中，该甩润滑油环包括与所述轴一起进行旋转的环形件，并且设有一排沿圆周方向隔开的沟槽，从而当它旋转时通过离心作用使流体从所述轴中排走，其中，所述通道包括沿着其长度方向敞开的沟槽。

如下面进一步讨论的，与甩润滑油通道是钻入甩润滑油环内的径向孔的普通设计相比，将甩润滑油通道制成开口沟槽具有许多优点。甩润滑油环的制造比较简单，因为可以使用许多公知的技术，如烧结或者注模，这些现有技术与制造普通甩润滑油环所需要的机加工技术相比，效率更高。除了减少制造费用之外，制造简易使得通道的结构可以改变，因此可以“改变”甩润滑油环的泵送特性。与钻出的孔相比，开口通道所承受的应力也较小，相应地，甩润滑油环的使用寿命增加了。

最好，该环形件限定至少一个大致径向延伸面，在该面上形成了若干所述沟槽。

在一个优选实施例中，环形件包括中央圆柱体部分和周围的环形部分，例如在轴向端，所述至少一个面由该环形部分限定。

最好，该环形部分具有一轴向延伸的部分，该部分沿着径向与所述主体部分隔开，其间限定一环形间隙。在使用中，该环形间隙可以安置一润滑油密封盘等的法兰等，该法兰限定所述开口。在该实施例中，在该面上或者在每个面上的至少一些所述沟槽与所述环形间隙连通。

这些沟槽具有各种各样的结构。例如，一个或者多个所述沟槽基本上是直的，并且也可以是径向的，或者相对于甩润滑油环的旋转方向向后或者向前延伸。

另一方面，至少一些所述沟槽可以是曲率半径不变或者可以变化的曲线。

根据所希望的泵送特性，这些沟槽具有不变的横截面积，或者具有这样的横截面积：沿着远离甩润滑油环的轴线方向，沿各自通道的长度，该横截面积可以增加或者减少。例如，通过改变各自沟槽的宽度和/或深度来提供可变的横截面积。