[发明专利]一种用于球轴承涡轮增压器压气机端的密封结构

说明书

技术领域

本发明属于内燃机涡轮增压技术领域，具体涉及一种用于球轴承涡轮增压器压气机端的密封结构。

背景技术

涡轮增压技术的目的是提高发动机的燃油经济性、动力性能，能降低发动机排放，可以使发动机小型化，以及补偿车用发动机的高原性能。涡轮增压器不消耗发动机的有效功率，其涡轮将发动机排出的废气能量回收，带动同轴的压气机加压新鲜空气，从而增加发动机的进气量，增加发动机的功率密度。

涡轮增压器的轴承经历了滑动轴承、浮动轴承和球轴承的发展阶段，球轴承是增压器的最新轴承结构。相比于应用浮动轴承的增压器，增压器采用球轴承后可以简化增压器结构，球轴承增压器上没有安装传统浮动轴承增压器所拥有的止推轴承、止推套和挡油板。

球轴承增压器通过其安装的一体式角接触球轴承可以平衡掉增压器的轴向力。球轴承增压器的压气机端也设置有压端密封环结构用于隔断压气机和中间体油腔，但是，由于球轴承增压器没有专门的挡油板，而球轴承增压器上的压端密封环结的密封和挡油作用是有限的，这就需要注重密封轴套和油腔盖板的设计了，需要将密封轴套和油腔盖板的配合面设计成能够挡油，具有隔绝中间体油腔里润滑油的作用。

目前，球轴承的研究和应用还没有大规模地进行，其密封系统的设计和研究没有深入地进行。

发明内容

本发明提供一种用于球轴承涡轮增压器压气机端的密封结构，具有隔绝涡轮增压器的中间体油腔里润滑油的作用。

本发明的技术方案如下：

一种用于球轴承涡轮增压器压气机端的密封结构，包括密封轴套、油腔盖板和压端密封环，所述密封轴套上设置有密封环槽和径向凸台，所述径向凸台上设有轴承端轴向凸边和压端轴向凸边，所述轴承端轴向凸边与径向凸台构成轴承端凹槽，所述压端轴向凸边与径向凸台构成压端凹槽；所述油腔盖板上设有盖板轴向凸台和边缘凸台，所述盖板轴向凸台和边缘凸台与油腔盖板的径向部分共同构成盖板轴向凹槽，所述盖板轴向凸台上设有盖板径向凸边，所述盖板径向凸边与所述盖板轴向凸台和油腔盖板的径向部分共同构成盖板径向凹槽；所述压端轴向凸边的内径大于所述盖板径向凸边的外径，所述盖板径向凸边放置在所述压端凹槽里，所述密封轴套与油腔盖板之间设有所述压端密封环。所述密封结构设置在涡轮增压器的转子轴上，位于压气机叶轮与球轴承之间。

本发明的有益效果为：密封轴套的径向凸台、压端轴向凸边和轴承端轴向凸边，以及油腔盖板的盖板径向凸边与盖板轴向凸台共同组成挡油结构，使得从中间体油腔流向压气机端的润滑油被挡在中间体一端，不能顺利地进入压端密封环部位，润滑油通过密封轴套的轴承端凹槽和油腔盖板的盖板轴向凹槽与盖板径向凹槽流到中间体的回油口。此挡油结构再配合压端密封环结构，可以有效地阻隔润滑油进入压气机端。

附图说明

图1为采用本发明密封结构的球轴承涡轮增压器的结构图；

图2为本发明密封结构的结构示意图；

图3为密封轴套的结构图；

图4为油腔盖板的结构图；

图中标记：

1、密封轴套，101、径向凸台，102、轴承端轴向凸边，103、轴承端凹槽，104、压端轴向凸边，105、压端凹槽，106、密封环槽，2、油腔盖板，201、盖板径向凹槽，202、盖板径向凸边，203、盖板轴向凸台，204、盖板轴向凹槽，3、球轴承，4、转子轴，5、压气机叶轮，6、中间体，7、压气机壳，8、压端密封环。

具体实施方式

如图1-4所示，球轴承涡轮增压器包括压气机、涡轮机、中间体6、球轴承3、转子轴4、压气机叶轮5和密封结构。密封结构包括密封轴套1、油腔盖板2和压端密封环8，所述密封轴套1上设置有密封环槽106和径向凸台101，所述径向凸台101上设有轴承端轴向凸边102和压端轴向凸边104，所述轴承端轴向凸边102与径向凸台101构成轴承端凹槽103，所述压端轴向凸边104与径向凸台101构成压端凹槽105；所述油腔盖板2上设有盖板轴向凸台203和边缘凸台，所述盖板轴向凸台203和边缘凸台与油腔盖板的径向部分共同构成盖板轴向凹槽204，所述盖板轴向凸台203上设有盖板径向凸边202，所述盖板径向凸边202与所述盖板轴向凸台203和油腔盖板的径向部分共同构成盖板径向凹槽201；所述压端轴向凸边104的内径大于所述盖板径向凸边202的外径，所述盖板径向凸边202放置在所述压端凹槽105里，所述密封轴套1与油腔盖板2之间设有所述压端密封环8。所述密封结构设置在涡轮增压器的转子轴4上，位于压气机叶轮5与球轴承3之间。