一種斷橋隔熱型渦輪增壓器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排氣式渦輪增壓器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]排氣式渦輪增壓器是利用發(fā)動機排出的壓力高溫廢氣作為動力源，發(fā)動機排出的高溫壓力廢氣引入渦輪增壓器中的渦輪機，利用廢氣所含有的能量推動渦輪機中的渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，同時帶動與之同軸的壓氣機葉輪轉(zhuǎn)動，由壓氣機將吸入空氣進行縮壓后輸送發(fā)動機的進氣系統(tǒng)，向發(fā)動機氣缸內(nèi)充入高密度空氣，增加氣缸中的氧氣含量，這樣既能提高同型號發(fā)動機的輸出功率，也能提高顯著改善發(fā)動機的經(jīng)濟性，促使柴油充分燃燒，提高發(fā)動機的熱效率，降低燃油消耗率，減少有害氣體排放，降低噪聲，因此，車用發(fā)動機和船用發(fā)動機都需要匹配渦輪增壓器，增壓供氧是發(fā)動機的發(fā)展方向。
[0003]目前普遍使用的排氣式渦輪增壓器，包括渦輪殼、渦輪、渦輪軸、中間體、滑動軸承、增壓葉輪、壓殼和擋熱圈，渦輪和增壓葉輪分別安裝在渦輪軸的兩端，渦輪位于渦輪殼中，增壓葉輪位于壓殼中，渦輪軸通過二只滑動軸承安裝在中間體上，渦輪殼和壓殼分別密封地固定安裝在中間體的兩側(cè)，兩只滑動軸承由帶壓潤滑油進行潤滑和冷卻。根據(jù)渦輪增壓器的增壓原理可知，要提高渦輪軸的增壓性能，轉(zhuǎn)速越高越好，然而轉(zhuǎn)速越高滑動軸承與渦輪軸之間的磨擦生熱就會急劇增加，這將導致渦輪增壓器的工作溫度升高，工作溫度過高輸出壓縮空氣的溫度也會同步升高，單位體積壓縮空氣中的氧氣含量必然要降低，這會直接影響發(fā)動機氣缸內(nèi)燃料的充分燃燒，發(fā)動機的尾氣排放會惡化，影響發(fā)動機的排放指標。同時，渦輪增壓器工作溫度的升高會大幅度降低潤滑油粘度，會增加轉(zhuǎn)動阻力。如何降低渦輪增壓器的工作溫度，尤其降低渦輪殼以外部分的溫度是降低輸出壓縮空氣溫度的關(guān)鍵。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種斷橋隔熱型渦輪增壓器。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種斷橋隔熱型渦輪增壓器，包括渦輪殼、渦輪、渦輪軸、滑動軸承、中間體、擴壓板、增壓葉輪和壓殼，渦輪和增壓葉輪分別安裝在渦輪軸的兩端，渦輪位于渦輪殼中，增壓葉輪位于壓殼中，渦輪軸通過二只滑動軸承安裝在中間體上，渦輪殼固定安裝在中間體的左側(cè)，擴壓板的左側(cè)與中間體密封地連接成一體，擴壓板的右側(cè)與壓殼密封連接成一體，中間體上的潤滑油路與兩只滑動軸承相通連，其特征是:在渦輪殼與中間體之間設(shè)有斷橋隔熱結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步，所述斷橋隔熱結(jié)構(gòu)由彈性隔熱圈、隔熱罩和止口壓環(huán)組成，所述止口壓環(huán)設(shè)置在固定環(huán)邊與渦輪殼之間，彈性隔熱圈設(shè)置在固定環(huán)邊與中間體之間。
[0008]更進一步，所述隔熱罩為帶止口的環(huán)形罩，它由固定環(huán)邊、筒體、環(huán)形罩板和主軸孔組成，固定環(huán)邊設(shè)置在筒體的右端，環(huán)形罩板設(shè)置在筒體左端，主軸孔設(shè)置在環(huán)形罩板的中心位置，其孔徑與渦輪軸的對應軸徑相對應。
[0009]更進一步，止口壓環(huán)由渦輪殼壓合面、中間體壓合面和隔熱罩限位止口組成，隔熱罩限位止口與固定環(huán)邊相對應。
[0010]在本方案中，所述彈性隔熱圈為石墨隔熱圈，隔熱罩由超級隔熱材制成的異形件，止口壓環(huán)為金屬材料制成。
[0011]更進一步，將止口壓環(huán)直接設(shè)計在渦輪殼的結(jié)合端面上。
[0012]更進一步，在渦輪殼與中間體的其它結(jié)合面均設(shè)有隔熱墊。
[0013]進一步，所述斷橋隔熱結(jié)構(gòu)由金屬擋熱罩體和隔熱涂層組成，隔熱涂層覆蓋在金屬擋熱罩體所有外露表面，在渦輪殼與中間體的其它結(jié)合面均設(shè)有隔熱墊。
[0014]由于在渦輪殼與中間體的結(jié)合處增設(shè)了斷橋隔熱結(jié)構(gòu)，將斷橋隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計成由彈性隔熱圈、隔熱罩和止口壓環(huán)組成的分體組合結(jié)構(gòu)，這樣就在渦輪殼內(nèi)高溫氣腔與中間體結(jié)合端面之間形成一道隔熱層，這里是渦輪殼內(nèi)高溫氣體向中間體傳導熱量的主要渠道，其中，彈性隔熱圈既是隔熱層又是端面密封件，隔熱罩是隔熱體，渦輪殼的高溫氣腔內(nèi)的高溫氣體很難傳遞給中間體，從而有效地阻止了熱量向中間體和壓殼傳遞，止口壓環(huán)既是渦輪殼與中間體之間的軸向限位件，也是隔熱罩的軸向限位件，當渦輪殼與中間體固定連接后，止口壓環(huán)在渦輪殼與中間體之間軸向受壓，在此過程中，止口壓環(huán)首先壓迫彈性隔熱圈在軸向變形密封，同時，帶動隔熱罩向彈性隔熱圈靠攏貼合，使得隔熱罩在軸向限位并帶有微壓，不會壓碎或壓裂，這是一種斷橋隔熱結(jié)構(gòu)，既能實現(xiàn)渦輪殼與中間體結(jié)合處的隔熱和密封，又便于加工和裝配。
[0015]將斷橋隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計成由金屬擋熱罩體和隔熱涂層組成，隔熱涂層覆蓋在金屬擋熱罩體所有外露表面，雖然結(jié)構(gòu)簡單但效果不減。
[0016]這二種方案都能使渦輪殼與中間體之間產(chǎn)生斷橋隔熱效果。
[0017]若在渦輪殼與中間體的其它結(jié)合面增設(shè)隔熱墊，就能更好地隔斷渦輪殼與中間體之間熱量傳遞通道，斷橋隔熱更徹底。
【【附圖說明】】
[0018]圖1為現(xiàn)有渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中斷橋隔熱結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為圖3中隔熱罩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為圖3中止口壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本發(fā)明中斷橋隔熱結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，1-渦輪殼；2_渦輪；3_渦輪軸；4_滑動軸承；5_中間體；6_擴壓板；7_增壓葉輪；8_壓殼；9_斷橋隔熱結(jié)構(gòu)；10_隔熱墊；91_彈性隔熱圈；92_隔熱罩；93_止口壓環(huán)；94-金屬擋熱罩體；95_隔熱涂層；921_固定環(huán)邊；922_筒體；923_環(huán)形罩板；924_主軸孔；931-渦輪殼壓合面；932-中間體壓合面；933_隔熱罩限位止口。
【【具體實施方式】】
[0025]下面結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】:
[0026]實施例1:
[0027]一種斷橋隔熱型渦輪增壓器，如圖2?圖6所示，它包括渦輪殼1、渦輪2、渦輪軸
3、滑動軸承4、中間體5、擴壓板6、增壓葉輪7、壓殼8和斷橋隔熱結(jié)構(gòu)9，渦輪2和增壓葉輪7分別安裝在渦輪軸3的兩端，渦輪2位于渦輪殼1中，增壓葉輪7位于壓殼8中，渦輪軸3通過二只滑動軸承4安裝在中間體5上，渦輪殼1通過斷橋隔熱結(jié)構(gòu)9固定安裝在中間體5的左側(cè)，擴壓板6的左側(cè)與中間體5密封地連接成一體，擴壓板6的右側(cè)與壓殼8密封連接成一體，中間體5上的潤滑油路與兩只滑動軸承4相通連，所述斷橋隔熱結(jié)構(gòu)9為分體組合結(jié)構(gòu)件，它由彈性隔熱圈91、隔熱罩92和止口壓環(huán)93組成，所述隔熱罩92為帶止口的環(huán)形罩，它由固定環(huán)邊921、筒體922、環(huán)形罩板923和主軸孔924組成，固定環(huán)邊921設(shè)置在筒體922的右端，環(huán)形罩板923設(shè)置在筒體922左端，主軸孔924設(shè)置在環(huán)形罩板923的中心位置，其孔徑與渦輪軸3的對應軸徑相對應；止口壓環(huán)93由渦輪殼壓合面931、中間體壓合面932和隔熱罩限位止口 933組成，隔熱罩限位止口 933與固定環(huán)邊921相對應。所述止口壓環(huán)93設(shè)置在固定環(huán)邊921與渦輪殼1之間，彈性隔熱圈91設(shè)置在固定環(huán)邊921與中間體5之間；在本方案中，所述彈性隔熱圈91為石墨隔熱圈，隔熱罩92由超級隔熱材制成的異形件，止口壓環(huán)93為金屬材料制成，在渦輪殼1與中間體5的其它結(jié)合面均設(shè)有隔熱墊10。
[0028]在上述實施例中，可將止口壓環(huán)93直接設(shè)計在渦輪殼1的結(jié)合端面上，使用效果不變。
[0029]實施例2:與實施例1不同之處在于斷橋隔熱結(jié)構(gòu)9的結(jié)構(gòu)不同，在斷橋隔熱結(jié)構(gòu)9本體的兩側(cè)面均設(shè)有隔熱涂層95，其它結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0030]本發(fā)明的實施方式很多，只要在渦輪殼1與中間體5之間設(shè)置斷橋隔熱結(jié)構(gòu)的一切等功能代換方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種斷橋隔熱型渦輪增壓器，包括渦輪殼(1)、渦輪(2)、渦輪軸(3)、滑動軸承(4)、中間體(5)、擴壓板(6)、增壓葉輪(7)和壓殼(8)，渦輪(2)和增壓葉輪(7)分別安裝在渦輪軸(3)的兩端，渦輪(2)位于渦輪殼(1)中，增壓葉輪(7)位于壓殼(8)中，渦輪軸(3)通過二只滑動軸承(4)安裝在中間體(5)上，渦輪殼(1)固定安裝在中間體(5)的左側(cè)，擴壓板出)的左側(cè)與中間體(5)密封地連接成一體，擴壓板￠)的右側(cè)與壓殼(8)密封連接成一體，中間體(5)上的潤滑油路與兩只滑動軸承(4)相通連，其特征是:在渦輪殼(1)與中間體(5)之間設(shè)有斷橋隔熱結(jié)構(gòu)(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:所述斷橋隔熱結(jié)構(gòu)(9)由彈性隔熱圈(91)、隔熱罩(92)和止口壓環(huán)(93)組成，所述止口壓環(huán)(93)設(shè)置在固定環(huán)邊(921)與渦輪殼(1)之間，彈性隔熱圈(91)設(shè)置在固定環(huán)邊(921)與中間體(5)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:所述隔熱罩(92)為帶止口的環(huán)形罩，它由固定環(huán)邊(921)、筒體(922)、環(huán)形罩板(923)和主軸孔(924)組成，固定環(huán)邊(921)設(shè)置在筒體(922)的右端，環(huán)形罩板(923)設(shè)置在筒體(922)左端，主軸孔(924)設(shè)置在環(huán)形罩板(923)的中心位置，其孔徑與渦輪軸(3)的對應軸徑相對應。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:止口壓環(huán)(93)由渦輪殼壓合面(931)、中間體壓合面(932)和隔熱罩限位止口(933)組成，隔熱罩限位止口(933)與固定環(huán)邊(921)相對應。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:所述彈性隔熱圈(91)為石墨隔熱圈，隔熱罩(92)由超級隔熱材制成的異形件，止口壓環(huán)(93)為金屬材料制成。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:將止口壓環(huán)(93)直接設(shè)計在渦輪殼(1)的結(jié)合端面上。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:在渦輪殼(1)與中間體(5)的其它結(jié)合面均設(shè)有隔熱墊(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:所述斷橋隔熱結(jié)構(gòu)(9)由金屬擋熱罩體(94)和隔熱涂層(95)組成，隔熱涂層(95)覆蓋在金屬擋熱罩體(94)所有外露表面。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述斷橋隔熱型渦輪增壓器，其特征是:在渦輪殼(1)與中間體(5)的其它結(jié)合面均設(shè)有隔熱墊(10)。
【專利摘要】一種斷橋隔熱型渦輪增壓器，在渦輪殼與中間體之間設(shè)有斷橋隔熱結(jié)構(gòu)。斷橋隔熱結(jié)構(gòu)既可分體組合結(jié)構(gòu)也可是雙面設(shè)有隔熱涂層結(jié)構(gòu)，其中分體組合結(jié)構(gòu)由彈性隔熱圈、隔熱罩和止口壓環(huán)組成，彈性隔熱圈既是隔熱層又是端面密封件，隔熱罩是隔熱體，渦輪殼內(nèi)的高溫氣體很難傳遞給中間體，止口壓環(huán)既是渦輪殼與中間體之間的軸向限位件，也是隔熱罩的軸向限位件，當渦輪殼與中間體固定連接后，彈性隔熱圈在軸向受壓密封，隔熱罩在軸向彈性限位，不會壓碎或壓裂，這種斷橋隔熱結(jié)構(gòu)，既能實現(xiàn)渦輪殼與中間體結(jié)合處的隔熱和密封，將斷橋隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計成雙面設(shè)有隔熱涂層結(jié)構(gòu)同樣有效。在渦輪殼與中間體的其它結(jié)合面增設(shè)隔熱墊，斷橋隔熱更徹底。
【IPC分類】F01D25/08
【公開號】CN105386800
【申請?zhí)枴緾N201510919038
【發(fā)明人】吉斌
【申請人】常州平江電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月12日