[发明专利]一种涡轮增压器结构及其中间壳

说明书

本发明提供了一种涡轮增压器结构及其中间壳，其中涡轮增压器结构包括：中间壳、设置在中间壳内部的涡轮轴以及设置在中间壳和涡轮轴之间的轴承，其中该中间壳在涡轮端设有用于容纳涡轮轴的涡端轴孔、在内部设有用于容纳轴承的轴承座，以及在涡端轴孔和轴承座之间设有空腔，空腔在靠近涡端轴孔一侧形成穹顶区域；其中，中间壳在穹顶区域上还设有沿着涡端轴孔向中间壳内部延伸形成的环形沟槽结构，沟槽结构与轴承座之间具有间隙。本申请中，通过在涡轮增压器的中间壳上设置沟槽结构，能够平衡涡端密封系统以及轴承系统的温度，以较小的成本投入，就能增强涡轮增压器的耐久和密封性能。

技术领域

本发明属于内燃机的涡轮机械领域，具体涉及一种涡轮增压器结构及其中间壳。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

涡轮增压器用于从发动机排气歧管的废气中提取能量并提供能量给发动机进气歧管，提高内燃发动机的输出。

传统的涡轮增压器包括涡轮壳、涡轮机叶轮、涡轮轴、中间壳(轴承壳)、压缩机叶轮以及压缩机壳等零件组成，在涡轮增压器的中间壳内部包括用于可旋转地支撑涡轮轴的轴承系统(涡端轴承和压端轴承)，并且在涡轮压缩器的涡端形成有用于避免涡轮和中间壳之间发生油气窜漏密封系统。

由于涡轮壳与发动机排气歧管直接相连接，因此高温会从涡端传递到整个涡轮增压器。基于此，当涡轮增压器的轴承系统和涡端密封系统附近的温度超过所能承担的限值，会带来轴承系统和涡端密封系统失效，从而影响涡轮增压器的耐久性能和密封性能。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种涡轮增压器结构及其中间壳，利用这种结构及中间壳，能够解决上述问题。

本发明提供了以下方案。

第一方面，提供一种涡轮增压器结构，其包括：中间壳、设置在中间壳内部的涡轮轴以及设置在中间壳和涡轮轴之间的轴承；中间壳在涡轮端设有用于容纳涡轮轴的涡端轴孔、在内部设有用于容纳轴承的轴承座，以及在涡端轴孔和轴承座之间设有空腔，空腔在靠近涡端轴孔一侧形成穹顶区域；其中，中间壳在穹顶区域上还设有沿着涡端轴孔向中间壳内部延伸形成的环形沟槽结构，沟槽结构与轴承座之间具有间隙。

根据本申请一实施例，沟槽结构和/或涡端轴孔的内侧表面与涡轮轴的外侧表面上设有相互配合的迷宫密封结构。

根据本申请一实施例，涡轮轴上的一个或多个涡端密封环槽以及安装在涡端密封环槽上的密封环被中间壳的沟槽结构所覆盖。

根据本申请一实施例，涡轮轴上的一个或多个涡端密封环槽以及安装在涡端密封环槽上的密封环被中间壳的涡端轴孔的内侧表面所覆盖。

根据本申请一实施例，涡轮轴上形成有甩油槽结构，甩油槽结构位于沟槽结构和轴承座之间的间隙内。

根据本申请一实施例，沟槽结构的径向壁厚S＝.～.h，沟槽结构的轴向厚度H＝.～.h；其中h为涡轮轴上的涡端密封环槽的最小轴向槽宽。

根据本申请一实施例，中间壳中的空腔从穹顶区域向远离涡端的方向延伸。

第二方面，提供一种涡轮增压器的中间壳，中间壳在其涡轮端设有用于容纳涡轮轴的涡端轴孔、在其内部设有用于容纳轴承的轴承座，以及在涡端轴孔和轴承座之间设有空腔，空腔在靠近涡端轴孔一侧形成穹顶区域；其中，中间壳在穹顶区域上还设有沿着涡端轴孔向轴承座方向延伸形成的环形沟槽结构，沟槽结构与轴承座之间具有间隙。

根据本申请一实施例，沟槽结构和/或涡端轴孔的内侧表面还设有密封结构，用于与涡轮轴的外侧表面上设置的另一密封结构形成相互配合的迷宫密封结构。