[发明专利]一种二级涡轮增压器静压式密封结构

说明书

一种二级涡轮增压器静压式密封结构，涉及低压级增压器密封结构技术领域，包括低压级增压器及与其相连的高压级增压器，高压级增压器的压气机出气口与低压级增压器的压气机端之间和/或高压级增压器的压气机出气口与低压级增压器的涡轮机端之间均通过静压式密封部件实现压力平衡，本发明解决了传统技术中低压级增压器，要么对压气机端密封，导致涡轮机端漏油，要么对涡轮机端密封，导致压气机端漏油；及单侧的接触式密封部件的接触面工作时产生摩擦，易出现凹凸不平，导致磨损量增大；及惰转时低压级无法产生增压气体和进气阻力等因素的存在，导致密封环处气压小于大气压，增设的密封部件无法继续对润滑油进行存储和阻碍，导致漏油现象频发的问题。

技术领域

本发明涉及低压级增压器密封结构技术领域，具体涉及一种二级涡轮增压器静压式密封结构。

背景技术

涡轮增压器的密封结构可以防止轴承的滑油进入增压器的压气机、涡轮机壳体，并阻止压气机的空气或涡轮端的燃气进入增压器的润滑油腔，是保证增压器正常工作的重要环节，现有技术中的涡轮增压系统在工作时，存在一些工况点，如发动机低转速运行时，主要是高压级增压器工作，低压级增压器在惰转，此时低压气路与核心部件的高压润滑油之间的压力不平衡，压气机端和涡轮机端均无法与中间壳形成气体密封功能，导致低压级增压器出现假性漏油，引起其密封系统失效，机油消耗量过大的问题，其中一个合格的涡轮增压器的低压级增压器，应当在惰速状态下，保证其空气压力与滑油压力平衡，不出现漏油的现象的优点。

中国国家知识产权局公开一个申请号为CN201810317069 .5 的发明专利，该方案包括轴承座、浮动轴承、转轴、异形密封环和涡轮，所述浮动轴承安装在轴承座内，且左右两端分别通过第一卡环和第二卡环限位，所述转轴位于浮动轴承的内孔中，所述转轴与涡轮连接，所述转轴与涡轮之间连接处有局部环形凸起结构形成的涡轮甩油台，所述第二卡环与涡轮甩油台之间设有异形密封环，所述第二卡环和异形密封环通过弹性圈连接，所述异形密封环的另一侧周向设有凸台，所述凸台与涡轮甩油台左侧平面接触。本发明有益效果：当顺序增压系统的受控增压器在发动机的低速、低负荷不工作且涡轮转子不旋转时，增压器的涡轮端密封环处不出现漏油现象。

但是经过分析后发现，该方案通过设置凹槽、储油槽及双密封环结构进行密封，该密封方式虽能实现密封功能，但是采用该结构会存在以下问题：

1.仅能对压气机端单侧进行密封，无法解决涡端同时存在的漏油问题。

2.该密封结构维持气压和油压平衡的气源来自本身增压气体，增压器惰转时本身无法产生增压气体，同时由于进气阻力等因素的存在，导致密封环处气压小于大气压，已设凹槽、储油槽无法继续对润滑油进行存储和阻碍，双环结构也无法继续封堵润滑油，导致密封结构失效，稳定性差。

中国国家知识产权局还公开一个申请号为CN201811314331 .7 的发明专利，该方案包括中间体，中间体上设置有通过产生正压阻碍润滑油泄漏的防漏油单元。本发明通过设置防漏油单元，使中间体与压气机叶轮叶片之间形成正压将驱动润滑油外漏的负压削弱或消除，减少了润滑油的外漏。

但是经过分析后发现，通过增加弹性圈、异形密封环等密封结构进行密封，该密封方式虽能实现密封功能，但是采用该结构会存在以下问题：

1.仅能对涡轮机端单侧进行密封，无法解决压端同时存在的漏油问题。

2.异形密封环与涡轮甩油台紧密接触产生摩擦，接触面易凹凸不平，进而导致磨损量增大，直接影响接触式密封效果，密封的可靠性降低。

3.异形密封环在装配后产生的切向力并非定值，为保证装配后异形密封环与涡轮甩油台紧密接触，需要对弹性圈施加较大预紧力，加剧了配合面的磨损。