本发明专利技术公开一种废气涡轮增压器的压缩机侧轴密封装置。位于连续流机的转子与壳体之间的密封装置的活塞环密封点（Ｄｇ，Ｄｋ）每个都具有活塞环（５，６）、壳体（３１）上的沿径向朝内的圆柱形接触表面（３５，３６）以及转子（Ｒ）上的轴向止挡（４１，４２）。在这种情形中，外活塞环密封点（Ｄｇ）的活塞环（５）具有比内活塞环密封点的活塞环（６）大的外半径和小的内半径。同时，外活塞环密封点（Ｄｇ）具有比内活塞环密封点（Ｄｋ）小的内半径。因为这种Ｖ形布置构思，就不需要活塞环密封点之间的收缩到转子上的钢环。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及连续流机领域，尤其涉及增压式内燃机的废气涡轮增压器。本专利技术尤其涉及连续流机的转子与壳体之间的密封装置、连续流机以及具有这种 密封装置的废气涡轮增压器。
技术介绍
如今，废气涡轮增压器用作一种标准，以增大内燃机功率。废气涡轮增压器具有在 内燃机的排气管道中的废气涡轮机，并且具有压缩机，压缩机向内燃机的燃烧室提供空气 供燃烧过程用。有了内燃机的增压，进入气缸的空气和燃油的量增大，引起内燃机功率的显 著提高。用于这个目的的废气涡轮增压器包含转子、以及轴承、导流壳体部件(压缩机壳 体、涡轮机壳体)和轴承壳，该转子具有轴、压缩机叶轮、涡轮机叶轮并且如果需要的话还 有布置在轴上的更多部件。由于废气涡轮增压器的涡轮机侧和压缩机侧的过流断面处高的工作压力(该压 力取决于废气涡轮增压器的当前工作点)，所以必须借助轴密封装置把轴承壳内部区域与 流道密封隔开，从而使漏入内部区域的气体最少。该内部区域中的压力通常等于大气压力。DE2025125公开了一种废气涡轮增压器的密封装置，其中，一个或两个密封件布置 在压缩机侧，至少一个密封件布置在涡轮机侧。这些密封件是开口活塞环，把这些活塞环套 到涡轮增压器轴上并且嵌入涡轮增压器轴的槽中。这些活塞环受到径向的充分预应力，从 而，当它们处于安装好的状态时，它们按照公开说明书径向停留在固定壳体壁上，并且依靠 这种情况下出现的摩擦力沿轴向保持定位在壳体中。EP1130220和EP1507106公开了废气涡轮增压器的密封装置，其中，在固定壳体上 另外还设有轴向止动台肩，在施加了压力差时，活塞环以互锁的方式停留在该止动台肩上， 从而保持在预定轴向位置中。在这种情况中，活塞环压在转动磨合表面上，并且由此使流道 与轴承壳内部区域密封隔开。这种情况中的转动活塞环槽比固定活塞环稍宽。压力差确保 了活塞环沿着磨合表面的方向移动，并且在这个过程中磨合，直到它停留在壳体孔中的轴 向止动台肩上。活塞环的磨合得到更好的密封效果，因为这可能使活塞环与对接工件的磨 合表面之间的轴向密封间隙最小。通常，不带磨合活塞环的密封装置具有更高的漏气率。出于摩擦的原因，使用灰铸铁(GG25)制成的活塞环的转动对接工件的磨合表面 不应当由铝组成。因此，转动元件上的磨合表面总是由钢制成，用于带有磨合活塞环的废气 涡轮增压器的常规密封装置。在US5176497所记载的废气涡轮增 压器的密封装置中，通过螺纹压缩机叶轮和密 封盘沿轴向固定活塞环，该螺纹压缩机叶轮由铝组成，该密封盘也在涡轮增压器轴上转动。 在这种情况中，由于流道与轴承壳内部区域之间的压力差，软活塞环自身在密封盘的轴向 磨合表面上磨合，并由此得到期望的密封效果。借助与涡轮增压器轴的螺纹连接经由密封 盘夹紧压缩机叶轮。如US4986733所公开的，活塞环还可以安装在密封盘的周向槽中，从而 使活塞环不直接接触压缩机叶轮。基于这种原理，在DE3737932所记载的废气涡轮增压器的密封装置中，使用两个 活塞环作为涡轮机侧密封的密封元件。在具有两个活塞环的密封装置中，出于装配的原因，这些活塞环通常具有不同的 外环直径。在这种情况中，内活塞环的外直径小于外活塞环的外直径。以这种方式形成的活 塞环使得涡轮增压器轴(装有活塞环)能够沿轴向插入到锥形壳体开口中。如果内活塞环 具有大于外活塞环的外直径，通常就不再可能在不损坏活塞环的情况下拆卸内活塞环。为 了提供外活塞环的轴向上的坚硬磨合表面，常规密封装置需要由硬质且耐磨损材料(例如 钢)构成的附加环，这个附加环在内、外活塞环之间收缩在压缩机叶轮上。收缩度要求非常 高的制造公差。钢环上的收缩过程能够明显影响螺纹的接触模式以及压缩机叶轮与轴之间 的螺纹连接中的负荷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种位于连续流机的转子与壳体之间的密封装置(例如，废 气涡轮增压器的压缩机侧轴密封装置)，带有两个或多个活塞环和转动磨合表面，这些很容 易安装和拆卸，并且不需要特别用于转子和/或壳体上的密封装置的任何附加部件。连续流机的转子与壳体之间的根据本专利技术的密封装置包括两个活塞环密封点，它 们布置成相互之间有轴向距离，每个活塞环密封点都包括活塞环、壳体上的沿径向朝内的 圆柱形接触表面以及转子上的轴向止档。在这种情形中，面向装有叶片的叶轮的一个外活 塞环密封点的活塞环具有外半径，该外半径大于另一个内活塞环密封点处的活塞环的外半 径。同时，外活塞环密封点处的活塞环具有内半径，该内半径小于内活塞环密封点处的活塞 环的内半径。转子包含轴和至少一个装有叶片的叶轮，如果需要的话还有布置在轴上的更 多部件，例如密封盘或间隔盘。本专利技术的V形布置构思意味着不需要像具有带有相同内半径的两个或多个活塞 环密封点的传统布置构思一样，使用在活塞环密封点之间收缩到转子上的钢环。而且，本发 明的布置允许活塞环的非破坏性的拆卸和简单装配。可选地，活塞环能够沿轴向停留在壳体上的止动台肩上。转子上的磨合表面有利地与用于此目的的活塞环材料形成适当的材料组合。如果 磨合表面由硬质且耐磨损材料制成，例如钢，就能提高活塞环的磨合性能及它们的密封效果。在从属权利要求中具体说明了更多优势。 附图说明下文将参照附图描述本专利技术的密封装置的一个实施例，其中图1示出了现有技术中的废 气涡轮增压器的截面图，其带有固定壳体和转子，压 缩机侧密封装置以详图和放大图示出，以及图2示出本专利技术的压缩机侧密封装置的截面图，其位于图1所示废气涡轮增压器 的转子和壳体之间。具体实施方式 作为连续流机的一个例子，图1示出了现有技术中的废气涡轮增压器，带有离心式 压缩机和离心式涡轮机。涡轮机的涡轮机叶轮2安装在轴3上，并且与轴一体形成。涡轮机 壳体20围绕着涡轮机叶轮2并且限制着流道，来自内燃机的高温废气在该流道中经由涡轮机 叶轮流向排气装置。压缩机叶轮1同样安装在轴3上。轴承壳主要由多个壳体部件构成，在 图示例子中，包括含有轴承的壳体部件30和壳体盖31，在压缩机侧该壳体盖闭合由轴承壳围 绕的空腔。中心轴衬套孔39并入轴承壳的壳体盖31中，轴3被导入该孔中。在轴衬套孔39 的区域中，压缩机侧密封装置布置在转动组件(转子R)与轴承壳之间。在图示例子中，现有 技术中的压缩机侧密封装置具有单个活塞环5，该单个活塞环提供包括轴3、密封盘4和压缩 机叶轮1的组件与固定壳体部件31之间的密封。压缩机侧密封装置将压缩机叶轮背部处于 增加的压力P1的区域与轴承壳30内部处于正常压力P2的空腔密封隔开。在压缩机装配期间，密封盘4首先推到轴3上，轴3已经从压缩机侧插入轴承壳 内。然后把壳体盖31连同已经插入轴衬套孔39内的活塞环5 —起放到轴承壳30上。然 后把压缩机叶轮1放到轴的端部，并且连在轴上。在这个工艺期间，密封盘4夹紧在轴上， 处于压缩机叶轮1与轴向台阶之间。活塞环5布置在环形槽中，该环形槽保持在压缩机叶 轮与密封盘之间。最终，压缩机壳体10放在轴承壳上，并且通过外部连接7旋紧。图2示出废气涡轮增压器的详图，是前图的放大图，带有本专利技术的密封装置。根据本专利技术，密封装置具有两个或通常为多个的活塞环密封装置Dg和Dk，它们沿 轴向布置成一个在另一个之后，并且具有不同的径向尺寸。每种情形下的活塞环密封装置 包含固定壳体31上的圆柱形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种位于连续流机的转子（Ｒ）与壳体（３１）之间的密封装置，该转子包括轴（３）和至少一个装有叶片的叶轮（１），该轴（３）布置在壳体（３１）中的轴衬套孔（３９）中，所述密封装置包括两个活塞环密封点（Ｄｇ，Ｄｋ），这两个活塞环密封点布置成相互之间有轴向距离，每个活塞环密封点（Ｄｇ，Ｄｋ）都包括活塞环（５，６）、壳体（３１）上的园柱形接触表面（３５，３６）以及转子（Ｒ）上的轴向止档（４１，４２）， 其特征在于， 最靠近装有叶片的叶轮且被称作外活塞环密封点的一个活塞环密封点（Ｄｇ）的活塞环（５）具有外半径（Ｒｇａ），该外半径大于另一个内活塞环密封点（Ｄｋ）的活塞环（６）的外半径（Ｒｋａ），以及， 该外活塞环密封点（Ｄｇ）的活塞环（５）具有内半径（Ｒｇｉ），该内半径小于该内活塞环密封点（Ｄｋ）的活塞环（６）的内半径（Ｒｋｉ）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J施利恩杰，P阿伯尔，
申请(专利权)人：ABB涡轮系统有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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