CN201288823Y - 涡轮增压器的密封环装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡轮增压器的密封环装置，包括密封环体，所述密封环体上具有开口，该开口的两侧为密封环体的两个相对端面，所述两个相对的端面上分别设有相互配合的阶梯状台阶，本实用新型通过改变刚性密封环接口位置的形状，将普通的直口缝隙更改为迷宫式缝隙，增加一个或多个径向密封配合端面，进一步减少从密封环开口中泄漏的润滑机油，改善涡轮增压器的漏油几率。该实用新型简单可行，经济性好，安全系数高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于结构紧凑、转速高的中小排量发动机的涡轮增压器的密封环装置，属于内燃机增压领域。
背景技术
随着用户对发动机动力性、经济性需求的日益增加，涡轮增压技术越来越多的被应用在了各种用途发动机上。随着应用范围和配套产量的不断拓展，涡轮增压器密封问题表现越来越多突出。为了解决增压器在使用过程中的泄漏问题，大中型发动机所使用的增压器逐步采用了双环密封结构，将压气机端和涡轮端的密封环由一个改成了两个以降低涡轮增压器的泄漏故障。但是双环密封结构存在增加产品成本和要求相关零部件加工精度进一步提高的弊端，因此急需设计一种新的密封环装置，以提升涡轮增压器的密封能力。
涡轮增压器因为工作环境和高速旋转的工作特点，压气机端和涡轮端均采用刚性密封环等密封结构。如图1所示，支撑涡轮增压器可靠运行的压力润滑油通过增压器进油口6进入中间壳横向油道7对止推轴承8进行润滑和支撑，从止推轴承8出来的润滑油在挡油板9的约束下大部分依靠重力流回发动机润滑油油箱。但是从止推轴承8出来的有一定压力的润滑油中有一部分沿着高速旋转的增压器轴封1到达了增压器密封环3处，通过密封环3实现最后密封，确保增压器润滑油不会通过叶轮外缘5泄漏后污染压气机叶轮2，从而起到密封的作用。因为增压器的高速特性，所采用的密封环3结构如图2所示，通过密封环3的径向密封端面11与轴封1的配合槽的端面配合，通过密封环3的轴向密封端面13与联接盘10的内孔配合端面4的轴向配合，实现刚性密封功能。因为密封环3沿轴向存在0.1mm左右的轴向开口间隙12，导致了密封性能下降。
因此，希望设计一种实用的新结构的密封环，解决密封环在开口位置的密封问题。
实用新型专利内容
本实用新型所要解决的问题是针对上述涡轮增压器的密封环接口密封性较差的缺陷，提供一种涡轮增压器的密封环装置，通过改变密封环存在的开口形式来提升密封性能。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种涡轮增压器的密封环装置，包括密封环体，所述密封环体上具有开口，该开口的两侧为密封环体的两个相对端面，所述两个相对的端面上分别设有相互配合的阶梯状台阶。
以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：
其中一个端面上的阶梯状台阶由单面凹台和单面凸起构成，另一个端面上设有分别与单面凹台和单面凸起相配合的凸起和凹台。
单面凸起与凸起工作状态配合时形成单面径向密封间隙，所述单面径向密封间隙小于0.03mm。
作为另一种改进：
其中一个端面上的阶梯状台阶为双面凸起，另一个端面上设有与双面凸起相配合的双面凹槽。
所述的双面凸起设置在密封环开口端面的中间位置。
双面凸起与双面凹陷之间配合形成两个双面径向密封间隙，所述双面径向密封间隙小于0.03mm。
本实用新型专利通过对紧凑结构涡轮增压器的密封环结构的改进，有效提升了常规增压器的密封性能，同时减少了采用多个密封环所增加的成本。本实用新型专利中的涡轮增压器密封环装置是在原有密封环的基础上，解决刚性密封环接口位置的形状，将普通的直口缝隙更改为迷宫式缝隙，增加一个或多个径向密封配合端面，进一步减少从密封环开口中泄漏的润滑机油，改善涡轮增压器的漏油几率。该实用新型简单可行，经济性好，安全系数高。
该结构可以根据需要广泛应用于各种类型的涡轮增压器的密封结构，能取得良好的应用效果。
下面结合附图和实施例对本实用新型专利作进一步的说明：
附图说明
附图1是背景技术中涡轮增压器密封结构示意图；
附图2是背景技术中涡轮增压器密封系统中密封环结构示意图；
附图3是本实用新型实施例1中涡轮增压器密封环结构示意图；
附图4是本实用新型实施例2中涡轮增压器密封环结构示意图。
图中：1-轴封，2-压气机叶轮，3-压端密封环，4-内孔配合面，5-叶轮外缘，6-增压器进油口，7-中间壳横向油道，8-止推轴承，9-挡油板，10-联接盘，11-径向密封端面，12-轴向开口间隙，13-轴向密封端面，14-单面凹台，15-单面凸起，14’-凹台，15’-凸起，16-单面径向密封间隙，17-双面凸起，18-双面凹槽，19-双面径向密封间隙。
具体实施方式
实施例1，如图3所示，一种涡轮增压器的密封环装置，包括密封环体，所述密封环体上具有开口，该开口的两侧为密封环体的两个相对端面，所述两个相对的端面上分别设有相互配合的阶梯状台阶，其中一个端面上的阶梯状台阶由单面凹台14和单面凸起15构成，另一个端面上设有分别与单面凹台14和单面凸起15相配合的凸起15’和凹台14’，单面凸起15与凸起15’工作状态配合时形成单面径向密封间隙16，所述单面径向述密封间隙16小于0.03mm，以确保有足够的密封效果。
实施例2，如图4所示，一种涡轮增压器的密封环装置，包括密封环体，所述密封环体上具有开口，该开口的两侧为密封环体的两个相对端面，所述两个相对的端面上分别设有相互配合的阶梯状台阶，其中一个端面上的阶梯状台阶为设置在端面的中间位置的双面凸起17，另一个端面上设有与双面凸起17相配合的双面凹槽18，双面凸起17与双面凹陷18之间配合形成两个双面径向密封间隙19，所述双面径向密封间隙19小于0.03mm，因为径向密封端面数量的增加进一步改善了密封效果。
本实用新型专利针对涡轮增压器的密封环装置，完成了密封环密封性能的提升。通过对单个密封环开口结构的设计，实现了双密封环甚至多个密封环的密封性能。解决了刚性密封环因为存在开口间隙导致的密封性难题。该类型密封环装置结构简单，成本低，工艺性、继承性好。
现在我们已经按照国家专利法对实用新型发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员会识别本文所公开的具体实施例的改进或代替。这些修改是在本发明的精神和范围内的。
Claims (6)
1、一种涡轮增压器的密封环装置，包括密封环体，所述密封环体上具有开口，该开口的两侧为密封环体的两个相对端面，其特征是：所述两个相对的端面上分别设有相互配合的阶梯状台阶。
2、根据权利要求1所述的涡轮增压器的密封环装置，其特征是：其中一个端面上的阶梯状台阶由单面凹台(14)和单面凸起(15)构成，另一个端面上设有分别与单面凹台(14)和单面凸起(15)相配合的凸起(15’)和凹台(14’)。
3、根据权利要求2所述的涡轮增压器的密封环装置，其特征是：单面凸起(15)与凸起(15’)工作状态配合时形成单面径向密封间隙(16)，所述单面径向述密封间隙(16)小于0.03mm。
4、根据权利要求1所述的涡轮增压器的密封环装置，其特征是：其中一个端面上的阶梯状台阶为双面凸起(17)，另一个端面上设有与双面凸起(17)相配合的双面凹槽(18)。
5、根据权利要求4所述的涡轮增压器的密封环装置，其特征是：所述的双面凸起(17)设置在密封环开口端面的中间位置。
6、根据权利要求5所述的涡轮增压器的密封环装置，其特征是：双面凸起(17)与双面凹陷(18)之间配合形成两个双面径向密封间隙(19)，所述双面径向密封间隙(19)小于0.03mm。
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