[实用新型]一种断桥隔热型涡轮增压器

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种排气式涡轮增压器。

【背景技术】

排气式涡轮增压器是利用发动机排出的压力高温废气作为动力源，发动机 排出的高温压力废气引入涡轮增压器中的涡轮机，利用废气所含有的能量推动 涡轮机中的涡轮旋转，从而带动涡轮旋转，同时带动与之同轴的压气机叶轮转 动，由压气机将吸入空气进行缩压后输送发动机的进气系统，向发动机气缸内 充入高密度空气，增加气缸中的氧气含量，这样既能提高同型号发动机的输出 功率，也能提高显著改善发动机的经济性，促使柴油充分燃烧，提高发动机的 热效率，降低燃油消耗率，减少有害气体排放，降低噪声，因此，车用发动机 和船用发动机都需要匹配涡轮增压器，增压供氧是发动机的发展方向。

目前普遍使用的排气式涡轮增压器，包括涡轮壳、涡轮、涡轮轴、中间体、 滑动轴承、增压叶轮、压壳和挡热圈，涡轮和增压叶轮分别安装在涡轮轴的两 端，涡轮位于涡轮壳中，增压叶轮位于压壳中，涡轮轴通过二只滑动轴承安装 在中间体上，涡轮壳和压壳分别密封地固定安装在中间体的两侧，两只滑动轴 承由带压润滑油进行润滑和冷却。根据涡轮增压器的增压原理可知，要提高涡 轮轴的增压性能，转速越高越好，然而转速越高滑动轴承与涡轮轴之间的磨擦 生热就会急剧增加，这将导致涡轮增压器的工作温度升高，工作温度过高输出 压缩空气的温度也会同步升高，单位体积压缩空气中的氧气含量必然要降低， 这会直接影响发动机气缸内燃料的充分燃烧，发动机的尾气排放会恶化，影响 发动机的排放指标。同时，涡轮增压器工作温度的升高会大幅度降低润滑油粘 度，会增加转动阻力。如何降低涡轮增压器的工作温度，尤其降低涡轮壳以外 部分的温度是降低输出压缩空气温度的关键。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种断桥隔热型涡轮增压器。

本实用新型采取的技术方案是：

一种断桥隔热型涡轮增压器，包括涡轮壳、涡轮、涡轮轴、滑动轴承、中 间体、扩压板、增压叶轮和压壳，涡轮和增压叶轮分别安装在涡轮轴的两端， 涡轮位于涡轮壳中，增压叶轮位于压壳中，涡轮轴通过二只滑动轴承安装在中 间体上，涡轮壳固定安装在中间体的左侧，扩压板的左侧与中间体密封地连接 成一体，扩压板的右侧与压壳密封连接成一体，中间体上的润滑油路与两只滑 动轴承相通连，其特征是：在涡轮壳与中间体之间设有断桥隔热结构。

进一步，所述断桥隔热结构由弹性隔热圈、隔热罩和止口压环组成，所述 止口压环设置在固定环边与涡轮壳之间，弹性隔热圈设置在固定环边与中间体 之间。

更进一步，所述隔热罩为带止口的环形罩，它由固定环边、筒体、环形罩 板和主轴孔组成，固定环边设置在筒体的右端，环形罩板设置在筒体左端，主 轴孔设置在环形罩板的中心位置，其孔径与涡轮轴的对应轴径相对应。

更进一步，止口压环由涡轮壳压合面、中间体压合面和隔热罩限位止口组 成，隔热罩限位止口与固定环边相对应。

在本方案中，所述弹性隔热圈为石墨隔热圈，隔热罩由超级隔热材制成的 异形件，止口压环为金属材料制成。

更进一步，将止口压环直接设计在涡轮壳的结合端面上。

更进一步，在涡轮壳与中间体的其它结合面均设有隔热垫。

进一步，所述断桥隔热结构由金属挡热罩体和隔热涂层组成，隔热涂层覆 盖在金属挡热罩体所有外露表面，在涡轮壳与中间体的其它结合面均设有隔热 垫。

由于在涡轮壳与中间体的结合处增设了断桥隔热结构，将断桥隔热结构设 计成由弹性隔热圈、隔热罩和止口压环组成的分体组合结构，这样就在涡轮壳 内高温气腔与中间体结合端面之间形成一道隔热层，这里是涡轮壳内高温气体 向中间体传导热量的主要渠道，其中，弹性隔热圈既是隔热层又是端面密封件， 隔热罩是隔热体，涡轮壳的高温气腔内的高温气体很难传递给中间体，从而有 效地阻止了热量向中间体和压壳传递，止口压环既是涡轮壳与中间体之间的轴 向限位件，也是隔热罩的轴向限位件，当涡轮壳与中间体固定连接后，止口压 环在涡轮壳与中间体之间轴向受压，在此过程中，止口压环首先压迫弹性隔热 圈在轴向变形密封，同时，带动隔热罩向弹性隔热圈靠拢贴合，使得隔热罩在 轴向限位并带有微压，不会压碎或压裂，这是一种断桥隔热结构，既能实现涡 轮壳与中间体结合处的隔热和密封，又便于加工和装配。