一种涡轮增压器压气机端密封装置的制作方法

1.本发明涉及密封装置技术领域，具体涉及一种涡轮增压器压气机端密封装置。


背景技术：

2.废气涡轮增压器具有提高发动机的功率、降低燃油消耗、减小排放等优点，目前在柴油机上广泛应用。随着排放法规的发展，发动机升功率越来越大，其匹配的涡轮增压器压比要求进一步提高，针对高压比，涡轮增压器轴承承载能力需要相应的加强，导致其润滑油流量增加，而轴承系统空间限制，涡轮增压器漏油风险进一步增加，尤其表现在压气机端。发动机应用场合越来越多，如矿用发动机粉尘大，导致涡轮增压器进气负压大，经常导致涡轮增压器压气机端出现漏油故障。
3.中国国家知识产权局公开一个申请号为cn203321670u的专利，该方案包括固定安装在涡轮增压器中间体上的密封盘，密封盘的一侧面具有一环形凹槽，涡轮增压器的涡轮轴上固定有密封套，密封套的一端间隔设有环形安装凸起和环形密封凸起，密封盘套装于环形安装凸起上，环形密封凸起安装于环形凹槽内，密封盘上靠近中间体上的进油孔一侧设有弧形挡油罩，弧形挡油罩设置于环形密封凸起的外周。该方案的有益效果：结构简单，设计合理，使用方便，密封效果好。
4.该装置随着使用，也逐渐的暴露出了该技术的不足之处，主要表现在以下方面：
5.目前涡轮增压器压气机端一般采用轴封、套座和密封环相互配合进行密封，轴封采用双环双槽结构，但在进气高负压工况时，涡轮增压器压端不可避免出现机油泄漏。
6.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

7.针对现有技术中的缺陷，本发明解决了传统技术中的涡轮增压器在高负压工况下，压气机端密封效果差，易漏油技术问题。
8.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
9.一种涡轮增压器压气机端密封装置，包括轴封及套设于轴封上的套座，所述套座上开设有空腔，所述轴封上同轴固接有延伸至所述空腔内的轴封凸台，所述套座靠近空腔内沿的上端部与所述轴封凸台的侧壁摩擦相抵。
10.作为一种优化的方案，所述轴封上固接有轴封环，并通过所述轴封环与所述轴封凸台之间的区域形成回油槽。
11.作为一种优化的方案，所述套座靠近空腔内沿的上端部固接有向上的挡油凸起，并通过所述挡油凸起与所述空腔的端壁之间形成环槽。
12.作为一种优化的方案，所述凸台的外沿上还朝向所述挡油凸起设有导油凸起环，所述导油凸起环包覆所述挡油凸起，所述挡油凸起的上端部与所述导油凸起环的内沿之间设有间隙。
13.作为一种优化的方案，所述套座靠近空腔内沿的下端部与所述轴封凸台的侧壁之
间设有泄油槽，并通所述泄油槽，将所述回油槽与所述空腔相连通。
14.作为一种优化的方案，所述套座固定于中间壳上，所述中间壳上还设有回油腔，所述回油腔与处于下方部分的所述空腔相连通。
15.作为一种优化的方案，所述轴封上还并列开设有两个密封环槽，每个所述密封环槽内设有密封圈，所述密封圈的外圈与所述套座的内孔摩擦相抵。
16.作为一种优化的方案，所述套座的内孔上还设有包覆所述轴封环与所述回油槽的沉孔。
17.作为一种优化的方案，所述套座与所述中间壳的对接间隙处设有密封圈。
18.作为一种优化的方案，所述中间壳内还设有与所述轴封相抵的止推套，所述止推套上套装有止推轴承。
19.作为一种优化的方案，所述中间壳内还设有贯穿所述止推套、轴封的转子轴，转子轴的外端部连接有叶轮。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.止推轴承通过套座上螺钉联接到中间壳上，套座与中间壳的间隙通过套座密封槽安装的密封圈进行密封，防止中间壳中的油和气进入压气机，同时防止压气机的空气进入中间壳；
22.轴封与套座为间隙配合，通过三处轴向结构、三处径向结构和密封环配合进行密封，
23.分别为挡油凸起与导油凸起环形成第一处径向配合密封结构；
24.轴封凸台的侧端面与套座端面配合形成第一处轴向密封结构；
25.轴封环和回油槽与沉孔形成第二处径向配合密封结构；
26.轴封环的侧面与沉孔侧壁形成第二处轴向密封结构；
27.密封环槽、密封环与套座内孔形成双环双槽结构为第三处径向和第三处轴向配合密封结构，这六道密封结构将阻止油从油腔进入压气机端；
28.第一处径向配合密封结构中凸起结构阻止油腔上方的润滑油飞溅和滴落进入密封间隙中，油腔上方顺流的润滑油通过环槽引流到回油腔，大大减少进入上述密封处的间隙中；
29.第二处径向配合密封结构中轴封的回油槽对进入润滑油泄压，极大减少润滑油继续往压端流动；双环双槽结构为最后一环，阻止进入它的极少润滑油泄漏到压气机端；通过六道堵油和疏油结构，加强了涡轮增压器的抗负压能力，解决了压气机端有高负压情况下泄漏问题，且其结构简单，不占空间，且制造和装配无难度。
30.第二处径向配合结构中的回油槽的下方设置泄油槽，使其进入的润滑油能顺利甩出到回油腔，避免进入密封结构的润滑油进入压气机端，进一步解决了润滑油外泄，且其结构简单，无加工难度，容易实现。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
32.图1为本发明的结构示意图；
33.图2为本发明泄油槽的结构示意图。
34.图中：1-叶轮；2-套座；21-内孔；22-沉孔；23-环槽，24-泄油槽；25-挡油凸起；26-导油凸起环；3-密封圈；4-中间壳；5-止推轴承；6-止推套；7-轴封；71-轴封凸台，72-轴封环；73密封环槽；74-回油槽；8-密封环；9-回油腔；10-空腔。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
36.如图1和图2所示，涡轮增压器压气机端密封装置，包括轴封7及套设于轴封7上的套座2，套座2上开设有空腔10，轴封7上同轴固接有延伸至空腔10内的轴封凸台71，套座2靠近空腔10内沿的上端部与轴封凸台71的侧壁摩擦相抵。
37.轴封7上固接有轴封环72，并通过轴封环72与轴封凸台71之间的区域形成回油槽74。
38.套座2靠近空腔10内沿的上端部固接有向上的挡油凸起25，并通过挡油凸起25与空腔10的端壁之间形成环槽23。
39.凸台的外沿上还朝向挡油凸起25设有导油凸起环26，导油凸起环26包覆挡油凸起25，挡油凸起25的上端部与导油凸起环26的内沿之间设有间隙。
40.套座2靠近空腔10内沿的下端部与轴封凸台71的侧壁之间设有泄油槽24，并通泄油槽24，将回油槽74与空腔10相连通。
41.套座2固定于中间壳4上，中间壳4上还设有回油腔9，回油腔9与处于下方部分的空腔10相连通。
42.轴封7上还并列开设有两个密封环槽73，每个密封环槽73内设有密封圈3，密封圈3的外圈与套座2的内孔21摩擦相抵。
43.套座2的内孔21上还设有包覆轴封环72与回油槽74的沉孔22。
44.套座2与中间壳4的对接间隙处设有密封圈3。
45.中间壳4内还设有与轴封7相抵的止推套6，止推套6上套装有止推轴承5。
46.中间壳4内还设有贯穿止推套6、轴封7的转子轴，转子轴的外端部连接有叶轮1。
47.本装置的工作原理为：
48.润滑油从中间壳4主油道进入止推轴承5，在轴封7和止推轴承5配合面，润滑油从该处被轴封7旋转甩出，部分润滑油由于重力直接掉入回油腔9，另一部分润滑油被甩到套座2的空腔10的壁面上，引起润滑油飞溅、滴落和沿壁回流，飞溅和滴落的润滑油会回落到轴封7上，轴封7上的轴封凸台71和导油凸起环26挡住润滑油进入轴封7与套座2配合的密封间隙中，减低了漏油风险，润滑油沿着轴封凸台71滑落到环槽23中，再直接流到回油腔9,沿壁回流的润滑油沿着空腔10壁面回流的环槽23或直接到回油腔9，该处结构对润滑油流动路径进行有效的控制，提高了压气机端抗负压能力。
49.在增压器压气机进口高负压运行或者增压器往压气机端倾斜角度过大时，润滑油会进入回油槽74，由于环槽23泄压，润滑油无法继续往压端流动，与回油槽74配合的套座2
下方设置有泄油槽24，进入回油槽74的润滑油在重力和旋转离心力的作用下，流到回油腔9，此处结构对非正常情况下(高负压等情况)进入轴封7的润滑油进行泄压泄油，避免往压气机端泄漏。
50.当回油槽74的小量润滑油在高负压等情况下，继续往压气机端泄漏，在轴封7密封环槽73、套座2内孔21和密封环8组成的双环双槽密封结构在径向和轴向方面阻止从轴封环72槽23方向泄漏过来的润滑油进入压气机，润滑油通过间隙回油，通过泄油槽24流出，回到回油腔9流回发动机机油箱；
51.轴封7与套座2为间隙配合，通过三处轴向结构、三处径向结构和密封环8配合进行密封，
52.分别为挡油凸起25与导油凸起环26形成第一处径向配合密封结构；
53.轴封凸台71的侧端面与套座2端面配合形成第一处轴向密封结构；
54.轴封环72和回油槽74与沉孔22形成第二处径向配合密封结构；
55.轴封环72的侧面与沉孔22侧壁形成第二处轴向密封结构；
56.密封环槽73、密封环8与套座2内孔21形成双环双槽结构为第三处径向和第三处轴向配合密封结构，这六道密封结构将阻止油从油腔进入压气机端；
57.第一处径向配合密封结构中凸起结构阻止油腔上方的润滑油飞溅和滴落进入密封间隙中，油腔上方顺流的润滑油通过环槽23引流到回油腔9，大大减少进入上述密封处的间隙中；
58.第二处径向配合密封结构中轴封7的回油槽74对进入润滑油泄压，极大减少润滑油继续往压端流动；双环双槽结构为最后一环，阻止进入它的极少润滑油泄漏到压气机端；通过六道堵油和疏油结构，加强了涡轮增压器的抗负压能力，解决了压气机端有高负压情况下泄漏问题，且其结构简单，不占空间，且制造和装配无难度。
59.第二处径向配合结构中的回油槽74的下方设置泄油槽24，使其进入的润滑油能顺利甩出到回油腔9，避免进入密封结构的润滑油进入压气机端，进一步解决了润滑油外泄，且其结构简单，无加工难度，容易实现。
60.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。