一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器的製造方法
2023-05-19 15:36:41
一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，其包括軸承體、渦輪轉軸及渦輪頭，渦輪轉軸上設置有浮動軸承，渦輪轉軸與渦輪頭連接的一端的端部上設置有密封環，軸承體沿軸向珩磨有依次相連且中心軸線一致、直徑一致的用於裝配浮動軸承的軸承裝配孔、中間連接孔和用於裝配密封環的環裝配孔，渦輪轉軸與渦輪頭連接的一端的端部的一部分在徑向上擴大形成大直徑部分，且端部的剩餘部分保持作為小直徑部分，小直徑部分與渦輪頭連接，密封環設置於小直徑部分上；優點是將環裝配孔設計成直徑與軸承裝配孔的直徑一致，使得環裝配孔可以採用珩磨工藝加工而成，加工難度低、生產效率高，且能夠有效地提高加工精度，從而提升密封性能。
【專利說明】一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車發動機渦輪增壓技術，尤其是涉及一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器。
【背景技術】
[0002]隨著節能減排政策的大力推廣，渦輪增壓技術越來越被廣泛應用於汽車、工程機械、船舶和發電機組等領域。用於汽車的渦輪增壓器包括軸承體1、渦輪轉軸2、設置於渦輪轉軸2上的浮動軸承4和密封環5及一端的渦輪頭3，渦輪端的部分結構如圖1至圖3所示。軸承體I沿軸向設置有用於裝配浮動軸承4的軸承裝配孔61、中間連接孔62和用於裝配密封環5的環裝配孔63，軸承裝配孔61、中間連接孔62和環裝配孔63的中心在同一軸線上且依次相連通，中間連接孔62的直徑小於環裝配孔63的直徑，二者構成臺階孔結構。其中，軸承裝配孔61採用珩磨工藝加工，其直徑為A，公差為±0.004mm，粗糙度為Ra0.4，圓度為0.0025mm ;而中間連接孔62和環裝配孔63均採用車削工藝加工，中間連接孔62的直徑為B，公差為±0.05mm，粗糙度為Ra3.2，徑向跳動為0.03mm ;環裝配孔63的直徑為C，公差為±0.025mm，粗糙度為Ral.6，圓度為0.007mm ;渦輪轉軸2與渦輪頭3連接的端的端部21呈圓柱狀且外圓的直徑為a，公差為±0.025mm，中間連接孔62與端部21之間的單邊間隙為0.15mm±0.0375mm，環裝配孔63與端部21之間的單邊間隙為0.22mm±0.05mm。這種渦輪增壓器在使用過程中會經常出現漏機油現象，特別是密封環失效時會造成機油結焦，直接導致渦輪增壓器過早損壞，並影響到汽車發動機的正常工作；此外，臺階孔結構加工時必須由高精度的進口數控車床來保證，但每臺進口數控車床的價格非常昂貴，投資大，且加工效率低。
[0003]為保證渦輪增壓器能夠正常地工作，避免發生漏機油現象，各渦輪增壓器生產廠商採取了各種措施，不斷改進和優化渦輪端密封結構，可是，在實際使用過程中，還是經常出現漏油，已成為渦輪增壓器故障中的一個「頑疾」。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種密封性能好的渦輪增壓器，其能夠保證正常工作時不漏油。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為:一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，包括軸承體、渦輪轉軸及與所述的渦輪轉軸的一端連接的渦輪頭，所述的渦輪轉軸上設置有浮動軸承，所述的渦輪轉軸與所述的渦輪頭連接的一端的端部上設置有密封環，所述的軸承體沿軸向珩磨有用於裝配所述的浮動軸承的軸承裝配孔，其特徵在於:所述的軸承體沿軸向還珩磨有相連通且中心在同一軸線上、直徑一致的中間連接孔和用於裝配所述的密封環的環裝配孔，所述的中間連接孔連通所述的軸承裝配孔與所述的環裝配孔，所述的中間連接孔和所述的環裝配孔相連通構成與所述的渦輪轉軸與所述的渦輪頭連接的一端的端部相適配的直通孔，所述的直通孔與所述的軸承裝配孔的中心在同一軸線上且直徑一致；所述的渦輪轉軸與所述的渦輪頭連接的一端的端部的一部分在徑向上擴大形成大直徑部分，且端部的剩餘部分保持作為小直徑部分，所述的大直徑部分和所述的小直徑部分組成臺階軸結構，所述的小直徑部分與所述的渦輪頭連接，所述的密封環設置於所述的小直徑部分上，所述的小直徑部分與所述的環裝配孔的位置相對應，所述的大直徑部分與所述的中間連接孔的位置相對應。
[0006]所述的直通孔與所述的大直徑部分之間的單邊間隙為0.15mm±0.0145mm，所述的直通孔與所述的小直徑部分之間的單邊間隙為0.22mm±0.0145mm ;與現有的渦輪增壓器相比，單邊間隙的精度有了很大的提聞。
[0007]所述的直通孔與所述的軸承裝配孔的公差相同，均為±0.004mm ;粗糙度相同，均為Ra0.4 ;圓度相同，均為0.0025mm ;與現有的渦輪增壓器相比，環裝配孔的公差、粗糙度和圓度的精度有了很大的提聞。
[0008]所述的大直徑部分和所述的小直徑部分的公差均為±0.025mm ;能夠保證臺階軸結構的直徑部分容易加工。
[0009]所述的小直徑部分上沿周向設置有環形的密封環置放槽，所述的密封環靠彈性脹緊於所述的環裝配孔與所述的密封環置放槽之間。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:
[0011]1)將環裝配孔和中間連接孔設計成與軸承裝配孔的直徑一致，使得環裝配孔和中間連接孔可以採用軸承裝配孔相同的珩磨工藝加工而成，不僅加工難度低、生產效率高，能夠極大地降低製造成本，而且能夠有效地提高加工精度，從而提升密封環的密封性能，確保渦輪增壓器渦輪端的密封性能滿足使用要求，保證渦輪增壓器在正常工作時不漏油。
[0012]2)由於直通孔與軸承裝配孔的直徑和中心軸線一致，因此在採用珩磨工藝加工軸承裝配孔時能夠一起加工直通孔，大幅度地提高了生產效率，降低了製造成本。
[0013]3)將渦輪轉軸與渦輪頭連接的端部設計成臺階軸結構，沒有增加加工難度，反而為渦輪端的密封性能提供了進一步的保障。
[0014]4)省去了原加工臺階孔所用的高精度的進口數控車床，減少了設備投資和作業場地的空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為現有的渦輪增壓器渦輪端的部分結構示意圖；
[0016]圖2為現有的渦輪增壓器的軸承體的部分結構示意圖；
[0017]圖3為現有的渦輪增壓器的渦輪轉軸的部分結構示意圖；
[0018]圖4為本實用新型的渦輪增壓器渦輪端的部分結構示意圖；
[0019]圖5為本實用新型的渦輪增壓器的軸承體的部分結構示意圖；
[0020]圖6為本實用新型的渦輪增壓器的渦輪轉軸的部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0022]本實用新型提出的一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，如圖4至圖6所示，其包括軸承體1、渦輪轉軸2及與渦輪轉軸2的一端連接的渦輪頭3，渦輪轉軸2上設置有浮動軸承4，渦輪轉軸2與渦輪頭3連接的一端的端部上設置有密封環5，軸承體I沿軸向珩磨有用於裝配浮動軸承4的軸承裝配孔61，軸承裝配孔61的直徑為A，軸承體I沿軸向還珩磨有相連通且中心軸線一致、直徑一致的中間連接孔64和用於裝配密封環的環裝配孔63，中間連接孔64連通軸承裝配孔61與環裝配孔63，中間連接孔64和環裝配孔63相連通構成與渦輪轉軸2與渦輪頭3連接的一端的端部相適配的直通孔，直通孔與軸承裝配孔61的中心軸線一致且直徑一致，直通孔的直徑為A，即中間連接孔64和環裝配孔63的直徑均為A ;渦輪轉軸2與渦輪頭3連接的一端的端部21的一部分在徑向上擴大形成大直徑部分211，且端部21的剩餘部分保持作為小直徑部分212，大直徑部分211的直徑為b，小直徑部分212的直徑為C，大直徑部分211和小直徑部分212組成臺階軸結構，大直徑部分211和小直徑部分212的公差均為±0.025mm,小直徑部分212與渦輪頭3連接，密封環5設置於小直徑部分212上，直通孔與大直徑部分211之間的單邊間隙為0.15mm±0.0145mm,直通孔與小直徑部分212之間的單邊間隙為0.22mm±0.0145mm，直通孔與軸承裝配孔61的公差相同均為±0.004mm、粗糙度相同均為Ra0.4、圓度相同均為0.0025mm，小直徑部分212與環裝配孔63的位置相對應，大直徑部分211與中間連接孔64的位置相對應，小直徑部分212上沿周向設置有環形的密封環置放槽213，密封環5靠彈性脹緊於環裝配孔63與密封環置放槽213之間。
【權利要求】
1.一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，包括軸承體、渦輪轉軸及與所述的渦輪轉軸的一端連接的渦輪頭，所述的渦輪轉軸上設置有浮動軸承，所述的渦輪轉軸與所述的渦輪頭連接的一端的端部上設置有密封環，所述的軸承體沿軸向珩磨有用於裝配所述的浮動軸承的軸承裝配孔，其特徵在於:所述的軸承體沿軸向還珩磨有相連通且中心在同一軸線上、直徑一致的中間連接孔和用於裝配所述的密封環的環裝配孔，所述的中間連接孔連通所述的軸承裝配孔與所述的環裝配孔，所述的中間連接孔和所述的環裝配孔相連通構成與所述的渦輪轉軸與所述的渦輪頭連接的一端的端部相適配的直通孔，所述的直通孔與所述的軸承裝配孔的中心在同一軸線上且直徑一致；所述的渦輪轉軸與所述的渦輪頭連接的一端的端部的一部分在徑向上擴大形成大直徑部分，且端部的剩餘部分保持作為小直徑部分，所述的大直徑部分和所述的小直徑部分組成臺階軸結構，所述的小直徑部分與所述的渦輪頭連接，所述的密封環設置於所述的小直徑部分上，所述的小直徑部分與所述的環裝配孔的位置相對應，所述的大直徑部分與所述的中間連接孔的位置相對應。
2.根據權利要求1所述的一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，其特徵在於所述的直通孔與所述的大直徑部分之間的單邊間隙為0.15mm±0.0145mm，所述的直通孔與所述的小直徑部分之間的單邊間隙為0.22mm±0.0145mm。
3.根據權利要求1或2所述的一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，其特徵在於所述的直通孔與所述的軸承裝配孔的公差相同，均為±0.004mm ;粗糙度相同，均為Ra0.4 ;圓度相同，均為0.0025mm。
4.根據權利要求3所述的一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，其特徵在於所述的大直徑部分和所述的小直徑部分的公差均為±0.025mm。
5.根據權利要求4所述的一種渦輪端密封結構優化的渦輪增壓器，其特徵在於所述的小直徑部分上沿周向設置有環形的密封環置放槽，所述的密封環靠彈性脹緊於所述的環裝配孔與所述的密封環置放槽之間。
【文檔編號】F01D11/00GK204113355SQ201420506757
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】王銀鳳 申請人:寧波威孚天力增壓技術有限公司