CN103174506B - 一种涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮增压器，包括压气机壳、中间体和涡轮壳，中间体内安装有涡轮转轴，涡轮转轴的一端固定有压气机叶轮，涡轮转轴上套装有轴封套，轴封套的一端与压气机叶轮的轮背接触，轴封套外套装有压气机背盘，压气机叶轮的轮背与压气机背盘之间存在轮背间隙，压气机背盘上轴向对称设置有两个气体通孔，气体通孔的第一端朝向压气机壳，气体通孔的第二端朝向压气机叶轮的轮背且与轮背间隙连通，优点是涡轮增压器正常工作时气体通孔的第一端处的气体压力高于压气机叶轮的轮背中心附近的气体压力，这样气体可通过气体通孔流向压气机叶轮的轮背处，减少压气机叶轮的轮背处的负压，从而有效地避免了润滑油腔中的润滑机油被吸出。
Description
技术领域
本发明涉及一种增压器，尤其是涉及一种涡轮增压器。
背景技术
由于涡轮增压器具有提高发动机功率、降低油耗、减少排放物等特点，因此目前在发动机(包括汽油发动机和柴油发动机)上应用相当广泛。然而，涡轮增压器的漏油问题是业内最为关注的问题，漏油问题占涡轮增压器故障的80％以上，且大部分漏油问题发生在涡轮增压器压气机端。
现有的涡轮增压器压气机端的密封结构多采用双密封环或单密封环小间隙配合挡油板结构。图1给出了常见的一种涡轮增压器的剖视结构，该涡轮增压器包括连接在一起的压气机壳11、中间体2和涡轮壳31，中间体2内转动安装有涡轮转轴32，涡轮转轴32的一端固定有压气机叶轮12，压气机叶轮12设置于压气机壳11内，压气机轮12和压气机壳11构成离心压气机，涡轮转轴32的另一端固定有涡轮33，涡轮33设置于涡轮壳31内，涡轮转轴32上套装有轴封套4，轴封套4的一轴端与压气机叶轮12的轮背接触，轴封套4外套装有压气机背盘13，压气机背盘13的内孔与轴封套4的外壁之间设置有密封环5，压气机叶轮12的轮背与压气机背盘13之间存在轮背间隙14，中间体2上靠近压气机背盘13的一端设置有润滑油腔6。这种结构的涡轮增压器工作时，当压气机叶轮12旋转时由于气体的粘性作用，会带动压气机叶轮12的轮背处的气体旋转，在离心力的作用下，气体会向离心方向流动，使得压气机叶轮12的轮背处负压较大，从而导致压气机叶轮12的轮背中心附近形成真空，进而可能会将润滑油腔6中的润滑机油吸出，引起涡轮增压器压气机端漏油。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，且能够有效地防止压气机端发生漏油的涡轮增压器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种涡轮增压器，包括连接在一起的压气机壳、中间体和涡轮壳，所述的中间体内转动安装有涡轮转轴，所述的涡轮转轴的一端固定有压气机叶轮，所述的压气机叶轮设置于所述的压气机壳内，所述的涡轮转轴上套装有轴封套，所述的轴封套的一端与所述的压气机叶轮的轮背接触，所述的轴封套外套装有压气机背盘，所述的压气机背盘的内孔与所述的轴封套的外周壁之间设置有密封环，所述的压气机叶轮的轮背与所述的压气机背盘之间存在轮背间隙，其特征在于：所述的压气机背盘上轴向对称设置有两个气体通孔，所述的气体通孔的第一端朝向所述的压气机壳且与所述的压气机背盘的外部连通，所述的气体通孔的第二端朝向所述的压气机叶轮的轮背且与所述的轮背间隙连通。
所述的气体通孔包括沿所述的压气机背盘的轴向设置的轴向气体通孔和沿所述的压气机背盘的径向设置的径向气体通孔，所述的轴向气体通孔的第一端朝向所述的压气机壳且与所述的压气机背盘的外部连通，所述的轴向气体通孔的第二端与所述的径向气体通孔的第一端连通，所述的径向气体通孔的第二端朝向所述的压气机叶轮的轮背且与所述的轮背间隙连通。
所述的轴向气体通孔靠近所述的压气机背盘的外周壁，所述的径向气体通孔的第一端靠近所述的压气机背盘的外周壁，所述的径向气体通孔的第二端靠近所述的压气机背盘的内孔。
所述的轴向气体通孔的孔径与所述的径向气体通孔的孔径一致。
所述的轴向气体通孔的中心轴线与所述的径向气体通孔的中心轴线相互垂直。
所述的径向气体通孔的第一端上向外延伸设置有径向泄气通孔，所述的径向泄气通孔的第一端端口位于所述的压气机背盘的外周壁上，所述的径向泄气通孔的第二端与所述的径向气体通孔的第一端连通。
所述的径向气体通孔的中心轴线与所述的径向泄气通孔的中心轴线相一致。
所述的径向气体通孔的孔径与所述的径向泄气通孔的孔径一致。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1)通过在压气机背盘上轴向对称设置两个气体通孔，且气体通孔的第一端朝向压气机壳且与压气机背盘的外部连通，气体通孔的第二端朝向压气机叶轮的轮背且与轮背间隙连通，这样涡轮增压器正常工作时气体通孔的第一端处的气体压力高于压气机叶轮的轮背中心附近处的气体压力，因此气体可通过气体通孔流向压气机叶轮的轮背处，减少压气机叶轮的轮背处的负压，从而有效地避免了润滑油腔中的润滑机油被吸出，解决了涡轮增压器压气机端的漏油问题。
2)由于轴向气体通孔靠近压气机背盘的外周壁，径向气体通孔的第二端靠近压气机背盘的内孔，因此轴向气体通孔的第一端处的气体压力高于径向气体通孔的第二端处的气体压力，即高于压气机叶轮的轮背中心附近处的气体压力，从而可以有效地减少压气机叶轮的轮背处的负压。
3)由于径向气体通孔通过径向泄气通孔与压气机背盘的外周连通，因此涡轮增压器在正常工作时，会有少量空气通过径向泄气通孔漏出，这样更有利于防漏油。
4)通过设置两个轴对称的气体通孔，就能实现防漏油的目的，结构简单。
附图说明
图1为现有的涡轮增压器的剖视示意图；
图2为本发明的涡轮增压器的剖视示意图；
图3为图2中A部分的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提出的一种涡轮增压器，如图2和图3所示，其包括连接在一起的压气机壳11、中间体2和涡轮壳31，中间体2内转动安装有涡轮转轴32，涡轮转轴32的一端固定有压气机叶轮12，压气机叶轮12设置于压气机壳11内，压气机轮12和压气机壳11构成离心压气机，涡轮转轴32的另一端固定有涡轮33，涡轮33设置于涡轮壳31内，涡轮转轴32上套装有轴封套4，轴封套4的一轴端与压气机叶轮12的轮背接触，轴封套4外套装有压气机背盘13，压气机背盘13的内孔与轴封套4的外壁之间设置有密封环5，压气机叶轮12的轮背与压气机背盘13之间存在轮背间隙14，中间体2上靠近压气机背盘13的一端设置有润滑油腔6，压气机背盘13上轴向对称设置有两个气体通孔8，即两个气体通孔8以压气机背盘13的中心轴线轴对称，气体通孔8的第一端朝向压气机壳11且与压气机背盘13的外部连通，气体通孔8的第二端朝向压气机叶轮12的轮背且与轮背间隙14连通。该涡轮增压器正常工作时气体通孔8的第一端处的气体压力高于压气机叶轮12的轮背中心附近处的气体压力，因此气体可通过气体通孔8流向压气机叶轮12的轮背处，减少压气机叶轮12的轮背处的负压，从而有效地避免了润滑油腔6中的润滑机油被吸出，达到了涡轮增压器压气机端防漏油的目的。
在此具体实施例中，可将气体通孔8设计成如下结构，气体通孔8包括沿压气机背盘13的轴向设置的轴向气体通孔81和沿压气机背盘13的径向设置的径向气体通孔82，即轴向气体通孔81的中心轴线与径向气体通孔82的中心轴线相互垂直，轴向气体通孔81靠近压气机背盘13的外周壁，轴向气体通孔81的第一端朝向压气机壳11且与压气机背盘13的外部连通，轴向气体通孔81的第二端与径向气体通孔82的第一端连通，径向气体通孔82的第二端朝向压气机叶轮12的轮背且与轮背间隙14连通，径向气体通孔82的第一端靠近压气机背盘13的外周壁，径向气体通孔82的第二端靠近压气机背盘13的内孔。在此，由于轴向气体通孔81靠近压气机背盘13的外周壁，径向气体通孔82的第二端靠近压气机背盘13的内孔，因此轴向气体通孔81的第一端处的气体压力高于径向气体通孔82的第二端处的气体压力，即高于压气机叶轮12的轮背中心附近处的气体压力，从而可以有效地减少压气机叶轮12的轮背处的负压。
在具体设计气体通孔8时，可将轴向气体通孔81的孔径与径向气体通孔82的孔径设计成一致。
在此具体实施例中，为使防漏油效果达到更佳，可在径向气体通孔82的第一端上向外延伸设置径向泄气通孔83，即径向气体通孔82的中心轴线与径向泄气通孔83的中心轴线相一致，径向泄气通孔83的第一端端口位于压气机背盘13的外周壁上，径向泄气通孔83的第二端与径向气体通孔82的第一端连通，径向气体通孔82的孔径与径向泄气通孔83的孔径一致。
在具体设计气体通孔时，可以是先在压气机背盘上沿压气机背盘的径向打一个径向直孔，该径向直孔连通压气机背盘的外周与轮背间隙，该径向直孔包括上述的径向气体通孔与径向泄气通孔，然后在压气机背盘上沿压气机背盘的轴向打一个与径向直孔相垂直的轴向直孔，该轴向直孔连通压气机壳的内腔与径向直孔，该轴向直孔即为上述的轴向气体通孔，再在压气机背盘180度的位置上打相同结构的径向直孔和轴向直孔，即完成气体通孔的设计。
Claims (7)
1.一种涡轮增压器，包括连接在一起的压气机壳、中间体和涡轮壳，所述的中间体内转动安装有涡轮转轴，所述的涡轮转轴的一端固定有压气机叶轮，所述的压气机叶轮设置于所述的压气机壳内，所述的涡轮转轴上套装有轴封套，所述的轴封套的一端与所述的压气机叶轮的轮背接触，所述的轴封套外套装有压气机背盘，所述的压气机背盘的内孔与所述的轴封套的外周壁之间设置有密封环，所述的压气机叶轮的轮背与所述的压气机背盘之间存在轮背间隙，其特征在于：所述的压气机背盘上轴向对称设置有两个气体通孔，所述的气体通孔的第一端朝向所述的压气机壳且与所述的压气机背盘的外部连通，所述的气体通孔的第二端朝向所述的压气机叶轮的轮背且与所述的轮背间隙连通；
所述的气体通孔包括沿所述的压气机背盘的轴向设置的轴向气体通孔和沿所述的压气机背盘的径向设置的径向气体通孔，所述的轴向气体通孔的第一端朝向所述的压气机壳且与所述的压气机背盘的外部连通，所述的轴向气体通孔的第二端与所述的径向气体通孔的第一端连通，所述的径向气体通孔的第二端朝向所述的压气机叶轮的轮背且与所述的轮背间隙连通。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器，其特征在于：所述的轴向气体通孔靠近所述的压气机背盘的外周壁，所述的径向气体通孔的第一端靠近所述的压气机背盘的外周壁，所述的径向气体通孔的第二端靠近所述的压气机背盘的内孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种涡轮增压器，其特征在于：所述的轴向气体通孔的孔径与所述的径向气体通孔的孔径一致。
4.根据权利要求3所述的一种涡轮增压器，其特征在于：所述的轴向气体通孔的中心轴线与所述的径向气体通孔的中心轴线相互垂直。
5.根据权利要求4所述的一种涡轮增压器，其特征在于：所述的径向气体通孔的第一端上向外延伸设置有径向泄气通孔，所述的径向泄气通孔的第一端端口位于所述的压气机背盘的外周壁上，所述的径向泄气通孔的第二端与所述的径向气体通孔的第一端连通。
6.根据权利要求5所述的一种涡轮增压器，其特征在于：所述的径向气体通孔的中心轴线与所述的径向泄气通孔的中心轴线相一致。
7.根据权利要求5所述的一种涡轮增压器，其特征在于：所述的径向气体通孔的孔径与所述的径向泄气通孔的孔径一致。
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