[实用新型]大功率天然气发动机用涡轮增压器的油封装置

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种天然气发动机用涡轮增压器的油封装置，属于天然气发动机涡轮增压器技术领域。

背景技术  大功率天然气发动机的供气主要有3种方式，即天然气与空气在增压器前、在稳压箱与进气阀之间以及在气缸内混和。在国产天然气发动机中，天然气与空气混和方式绝大部分在增压器前。这种混和方式的最大优点是空气和天然气能够得到充分混和，保证在气缸内快速而稳定地燃烧；缺点是必须在压气机前后的进气管路中增加多个阻火阀，以防发动机回火，增加了流动阻力。该阻力在部分负荷时表现优为明显。16V280天然气发动机在800kW时运行，配套增压器的出口压力真空度达到-22kPa。

在已有技术中，大功率天然气发动机配套增压器的油封装置主要由一个离心密封和一个螺旋密封组成。当增压器在高速运转且油封内外压差小于或等于3.5kPa时，这类油封装置的密封效果很好。但是，当增压器在低转速范围内运转或油封内外压差较大时，甩油盘的离心密封和油封的螺旋密封功效下降。特别是螺旋密封属于间隙密封的一种，油封与密封盖之间单边有0.09mm-0.11mm的间隙，在油封内外压差较大时，该间隙不能密封住润滑油而导致泄漏。

大功率天然气发动机本身管道布置的特点和离心密封与螺旋密封的固有缺陷导致了大功率天然气发动机配套涡轮增压器漏油故障频繁，且泄漏量大，严重影响了天然气发动机的正常运行。

发明内容  本实用新型的目的在于：为大功率天然气发动机配套增压器提供一种实用而可靠的油封装置，确保发动机在运行时增压器不漏油。

本实用新型是在原有的油封装置的基础上进行改进，最终形成新的油封装置。这种大功率天然气发动机用涡轮增压器的油封装置，其特征在于：甩油盘的两侧分别设有轴承座和浮环密封盖，甩油盘设有双面甩油面，轴承座侧面带有泄油槽的挡油环，浮环密封盖中心部分设有可放置石墨密封环的槽，石墨密封环套装在与轴过盈配合的定距套上，石墨密封环侧面的压板用螺钉紧固在浮环密封盖的侧面。浮环密封盖与甩油盘之间间隙为0.6mm-1.15mm。

甩油盘和轴承座局部结构的改进，在本实用新型油封装置中，甩油盘多设计了一个甩油面，轴承座增加了一个带有泄油槽的挡油环。它们配合使用后，能够把主轴旋转时飞溅出的油滴挡住，挡下的油滴中一部分通过泄油槽回到轴承座的回油腔里，另一部分经过甩油盘甩向轴承座的回油腔内部。这样能够最大限度地避免润滑油溅到浮环密封盖上，减少浮环密封盖和甩油盘之间间隙处的润滑油数量。轴承座挡油环的设计只改变了轴承座挡油环处的间隙，油盘甩和轴承座间隙不变，这样既能挡住一部分向外飞溅的油滴，也能保证回油通畅。

浮环密封盖与甩油盘之间间隙的调整，原设计间隙为1.502mm-2.47mm，这样虽然保证了二者之间不容易接磨，但间隙过大，增压器转速较低时，很难形成稳定的密封油环，导致密封效果下降。状态良好的增压器转子轴向游动有一个极限值，超过该值后增压器必须进行修理。所以在本实用新型油封装置中，我们采用该极限值的2倍作为浮环密封盖与甩油盘之间间隙的最小值，这样同样可以保证二者之间不互相干涉。调整后的浮环密封盖与甩油盘之间间隙值为0.6mm-1.15mm。采用这个间隙，在增压器转速较低时就能够形成稳定的密封油环，起到很好的密封效果。

油封的螺旋密封改为石墨密封环的浮环密封，石墨密封环与定距套之间的间隙为0.017mm-0.055mm，与浮环密封盖之间的间隙为0.12mm-0.165mm。当增压器旋转时，石墨密封环与定距套之间形成一段具有相当压力的油环，阻止润滑油向外泄露；同时，由于离心力的作用，在石墨密封环与浮环密封盖之间也形成一个具有一定压力的液体密封环，阻止润滑油向外泄漏。

当天然气发动机组在部分负荷运行时，油封装置内外最大压差超过20kPa，增压器采用原油封装置时密封效果很差，漏油严重；采用本实用新型油封装置后，从计算、试验和实际运用效果来看都很好，基本解决了大功率天然气发动机在部分负荷时配套增压器的漏油故障。

附图说明

图1是现有大功率天然气发动机用涡轮增压器的油封装置结构示意图。

图2是本实用新型大功率天然气发动机用涡轮增压器的油封装置结构示意图。

具体实施方式  现结合附图对本实用新型作进一步说明：参照图1，现有的大功率天然气发动机用涡轮增压器的油封装置，其结构是甩油盘3的两侧分别设有轴承座4和密封盖2，甩油盘3设有面向密封盖2的单面甩油面，油封1与密封盖2之间设有单边间隙0.09mm-0.11mm，在油封内外压差较大时，该间隙不能密封住润滑油而导致泄漏。

参照图2，本实用新型是在原有油封装置基础上进行改进的，其结构形式如下：甩油盘3的两侧分别设有轴承座4和浮环密封盖2，甩油盘设有双面甩油面，轴承座4侧面设有带有泄油槽的挡油环，浮环密封盖2的中心部分设有可放置石墨密封环8的槽，石墨密封环8套装在与轴过盈配合的定距套5上，石墨密封环侧面的压板6用螺钉7紧固在浮环密封盖的侧面。