[实用新型]一种涡轮增压器压气机端密封结构

说明书

技术领域

本实用新型属于涡轮增压器技术领域，更具体地说，是涉及一种涡轮增压器压气机端密封结构。

背景技术

目前，越来越多的乘用车发动机采用了涡轮增压技术。涡轮增压器依靠发动机排气能量，通过转子高速旋转将外界空气压缩至发动机气缸内，燃油与空气混合后燃烧并输出动力。由于车用发动机工况复杂，在某些工况下(比如发动机启动时)，发动机排气能量不足，涡轮增压器转子转速较低，此时涡轮增压器的压气机端压力低于中间壳内压力。如果不采取有效的密封措施，中间壳内大量的润滑油在压力差作用下将窜入压气机并进入发动机内燃烧，导致一方面发动机润滑油消耗过大，一方面润滑油燃烧产生蓝烟不利于排放。另外，大量润滑油流入压气机叶轮轮背，使压气机起到了油泵作用，把部分有用能量用于泵吸润滑油，降低了压气机的效率。解决压气机端漏油问题通常从以下两方面入手：1.创造有利的压力平衡状态，即保证涡轮增压器在各种工况下，压气机叶轮轮背处的压力始终高于中间壳油腔内的压力。2.采取有效的密封措施。专利01251885.9通过将压气机出口处的高压气体引入活塞环靠近压气机一侧来防止压力差造成的泄漏。该方案不足之处在于消耗了一部分压缩空气，并且密封性能不够稳定，当增压压力不够高时密封效果并不显著。专利03212679.4认为，活塞环上的开口是泄漏的途径，因此提出采用无开口的活塞环来解决泄漏问题，但活塞环与安装活塞环的内孔如果过盈配合则活塞环工作时不能依靠端面来密封；如果间隙配合则活塞环不能依靠外圆柱面进行密封。专利03235974.8及200610042018.3提出采用活塞环、特殊形状的推力套、挡油板的组合密封方式。这两种方案是目前实施较多的方案，但涉及的部分旋转件结构较复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种能够有效阻挡润滑油向压气机端飞溅，又不影响润滑油回流到中间壳出油孔内的涡轮增压器压气机端密封结构。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型为一种涡轮增压器压气机端密封结构，包括增压器中间壳，所述的增压器中间壳与压气机贴合的一端设置两个同心内腔结构，两个同心内腔结构分别为中间壳外侧内腔和中间壳内侧内腔，所述的中间壳外侧内腔上安装与中间壳外侧内腔相配合的背板结构，所述的背板结构位于中间壳内侧内腔的一面安装推力套，推力套上套装挡油板。

所述的推力套位于中间壳内侧内腔的一面安装推力垫片，推力垫片与推力轴承衬套贴合，推力轴承安装在推力垫片与推力轴承衬套形成的环形槽内，所述的推力轴承的内圈与环型槽之间沿轴向设置为存在间隙的结构。

所述的背板结构的背板外圆柱面设置为直径小于中间壳外侧内腔直径的结构，背板结构上的孔位与中间壳外侧内腔上的螺纹孔孔位通过螺栓连接，背板结构的中心位置有同轴的背板圆柱孔及背板圆锥孔，所述的背板圆柱孔位于压气机端，背板圆锥孔位于涡轮端，背板圆柱孔及背板圆锥孔连接形成喇叭形通孔，所述的中间壳外侧内腔端面靠近中心的位置设置有一个中间壳环形槽，所述的挡油板外圈过盈安装在中间壳环形槽内，中间壳内侧内腔端面上设置有螺纹孔和中间壳进油孔，所述的推力轴承通过螺纹孔安装在中间壳内侧内腔的端面上。

所述的推力套为旋转体结构，推力套中心开通孔安装涡轮轴，推力套外表面从压气机端到涡轮端依次是压端端面、压端圆柱面、锥面、圆锥台阶面、涡端圆柱面、涡端端面，所述的压端圆柱面设置为直径小于背板圆柱孔的直径的结构，压端圆柱面上开设有两个活塞环槽，两个活塞环槽内各安装一个活塞环，锥面与背板结构的圆锥孔锥度相同，锥面小端紧邻压端圆柱面，锥面大端设置为直径小于背板圆锥孔大端直径的结构。

所述的挡油板的外圈设有挡油板回油槽，所述的挡油板的中心开有通孔，通孔的直径大于推力套涡端圆柱面直径，通孔在压气机端设有挡油板内孔倒角，挡油板压端端面外径小于推力套锥面大端直径，涡端端面外径大于推力垫片外径，挡油板压端端面及涡端端面分别与推力套圆锥台阶面及推力垫片之间设置为存在间隙的结构。

采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果：

1、推力套采用双活塞环密封结构，两个活塞环实现对气体的密封，与只有一个活塞环相比，减小了气体泄漏流量，使中间壳内气体压力趋于稳定，从根本上控制了中间壳内润滑油的泄漏；推力套与推力垫片形成甩油槽结构，将从推力轴承一侧泄漏至甩油槽表面的润滑油以较低的线速度甩出。