一种涡轮增压器的压气机端密封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涡轮增压器，尤其涉及一种涡轮增压器的压气机端密封结构。
【背景技术】
[0002]内燃机是目前人类所能掌握的热效最高的移动动力机械，它以优良的动力性、可靠性、经济性、环保性满足各种配套机械的需求，被广泛应用于工农业、道路/船舶交通运输、地质/石油钻探、发电及国防特种动力的配套使用，为我国的基础建设、交通运输、工农业和国防现代化建设以及推动和促进经济发展、提高人民生活水平等方面发挥着巨大的作用。
[0003]随着国际石油类资源的紧缺和环境保护的加强，内燃机高效、节能、低排放成为现今乃至今后发展的主要目标，而内燃机采用涡轮增压中冷技术是其最为有效且必不可少的重要手段之一，涡轮增压器的压气机端密封结构作为标准配置越来越普及。
[0004]现有涡轮增压器的压气机端密封结构的工作原理是:增压器涡轮吸收发动机的排气能量(高温燃气、脉冲压力波、高速燃气在涡轮通道的膨胀)高速运转，带动同轴的压气机叶轮做功，吸入并压缩新鲜空气送入发动机燃烧室，促进油气混合完全燃烧，进而在不改变发动机体积、重量的情况下输出更加强劲的动力，节省燃油降低排放污染物；涡轮增压器的压气机端密封结构仅依赖来自发动机主油道提供的压力润滑油输入增压器轴承体动压润滑、承载、冷却高速旋转的涡轮转轴，由于增压器与发动机只有油、气的传递关系，无任何机械驱动，其不消耗发动机的功率。
[0005]现有涡轮增压器的压气机端密封结构在使用中最大的问题就是漏油，而压气机端的漏渗油相对严重而备受人们的关注。增压器漏油的机理是:第一、涡轮增压器的压气机端密封结构在发动机起动运转后，带怠速运行工况时，由于发动机未加载负荷，排气能量有限，驱动增压器运转的速度很低，不足以使增压器正常发挥提升压力和增加进气密度的作用，而此时发动机活塞的往复运动确使进气管路形成负压，这样增压器压气机端都处于负压状态，若长时间这样怠速工作，当负压大于增压器压气机端密封结构产生的阻力就会吸出轴承体中润滑油而出现一抗负压能力不足的漏雨。第二、发动机进入正常工作状态带负荷转速时，压力润滑油进入增压器轴承体动压润滑、承载、冷却高速旋转的涡轮转轴后靠重力回流，由于供油量的要求润滑油在油腔内一定会聚集并有一定的压力，而在各零部件配合形成的间隙处首先由运动的零件将油甩开，其次迷宫似的密封结构相互配合防止润滑油的渗漏；从目前国内、外几个典型的增压器结构设计布局可见，增压器压气机结构设计均为背盘(整体式)或封油盖(分体式)与轴封套的配合一阶密封(径向进入，直接轴向流到密封环处)，缝隙为径向布置；当增压器压气机端的润滑油由轴承体中的止推轴承和轴封套配合的缝隙喷出，经回油腔靠重力回油，这使得增压器在交变工况工作时，径向缝隙(设计上有宽度限定)有宽窄的变化，使未被甩开的润滑油有泵吸被压入缝隙的可能，当被吸压入的润滑油在泵吸压力的作用下大于密封环构成的阻力后就会产生增压器的渗漏油，而回油不畅时漏油的几率将大幅增加，这就是增压器高速运转时时常有漏渗油的原因。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种涡轮增压器的压气机端密封结构，以克服现有技术中涡轮增压器高速运转时有漏渗油的缺陷。
[0007]为达到上述目的，本发明提供一种涡轮增压器的压气机端密封结构，所述压气机端密封结构包括背盘或者封油盖、轴封套，所述背盘或者封油盖的中部设有与轴封套相配合的柱形体；挡油坝环形设置于所述柱形体的外圆端部并在所述外圆上形成回油沟槽，所述轴封套的外缘上设有甩油结构。
[0008]其中，所述甩油结构包括第一阶梯、第二阶梯，在所述第一阶梯和第二阶梯连接处设有甩油半圆槽。
[0009]其中，所述甩油结构包括第一阶梯、第二阶梯，所述第一阶梯和第二阶梯通过一甩油斜角过渡连接。
[0010]其中，所述甩油结构包括第一阶梯、第二阶梯，在所述第一阶梯和第二阶梯连接处设有甩油方形槽。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是不仅结构简单、成本低、密封性强，而且可以有效阻止压气机端润滑油在增压器工作时从压端配合间隙处漏渗，同时也可有效提升增压器在发动机怠速工作时抗负压漏油的能力。具体来说，背盘(整体式)或封油盖(分体式)上的回油沟槽、挡油坝有效的隔断和阻挡增压器工作时有压力的机油向间隙入口处的流动，而高速旋转的轴封套其上设置的甩油结构将工作时聚集到的机油离心甩开，有效阻止润滑油从缝隙处的进入。
【附图说明】
[0012]图1是现有技术中涡轮增压器(整体式)的剖视结构示意图；
[0013]图2是图1中压气机端密封结构的局部放大结构示意图；
[0014]图3是现有技术中涡轮增压器(分体式)的剖视结构示意图；
[0015]图4是图3中压气机端密封结构的局部放大结构示意图；
[0016]图5是本发明涡轮增压器(整体式)的剖视结构示意图；
[0017]图6是图5中压气机端密封结构的局部放大结构不意图；
[0018]图7是本发明背盘与轴封套配合后的第一种剖视结构示意图；
[0019]图8是本发明背盘与轴封套配合后的第二种剖视结构示意图；
[0020]图9是本发明涡轮增压器(分体式)的剖视结构示意图；
[0021]图10是图9中压气机端密封结构的局部放大结构示意图；
[0022]图11是本发明封油盖与轴封套配合后的第一种剖视结构示意图；
[0023]图12是本发明封油盖与轴封套配合后的第二种剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0025]现有技术中涡轮增压器(整体式)如图1、2所示，包括压气机端及进排气调节控制系统004。压气机端001密封结构为装上浮动轴承024、浮动轴承挡圈020、涡轮转轴025、止推片07、止推轴承08、间隔套06、挡油片016构成轴承体，将压端密封环04装上轴封套03再装入背盘012的孔中构成的组件装入涡轮转轴025上，用四个沉头螺钉09与轴承体连接并固紧。上述压气机端密封结构再进一步配装:压气机叶轮01、锁紧螺母02、密封圈013、压气机蜗壳05、压端压板014、螺栓015、涡轮箱023、涡端密封环022、隔热罩021、涡端压板019、定位销017、耐热螺钉018构成完整的涡轮增压器。
[0026]现有技术中涡轮增压器(分体式)如图3、4所示，增压器运动部件包括涡轮转轴总成，涡轮转轴总成由:涡轮转轴21、止推片13、轴封套12、叶轮3、锁紧螺母2组合而成；涡轮利用发动机排出的高温、高速废气驱动高速运转，带动同轴的压气机叶轮3同步高速运转，吸入并压缩新鲜空气输入到发动机进气歧管中；而中间体15利用其上的进油通道(包括进油口 22、回油口 23)，将发动机输入过来的润滑油传递到浮动轴承17、限位套16内外圆和止推轴承11的两侧，用于支撑、润滑、冷却涡轮转轴高速、稳定工作；
[0027]涡轮箱20、涡端螺拴14、隔热罩18、中间体15、涡端密封环19构成涡端的气路和油路并通过涡端密封环19分离开来；同样，压壳1、压端螺拴10、压板9、沉头螺钉5、密封圈7、0型密封圈8、叶轮3、中间体15、封油盖6、轴封套12、压端密封环4及止推片