【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于渦輪增壓器，尤其是涉及一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構。
技術介紹
1、隨著我國排放法規的升級和對節能減排的重視，車輛用內燃機技術也向著低排放、低油耗、高可靠和高功率密度的方向發展。渦輪增壓技術是提高車輛發動機效率和節能降耗的有效途徑，其利用高溫廢氣驅動渦輪，帶動同軸壓氣機葉輪高速轉動而給發動機氣缸送入更高壓力和密度的壓縮空氣，進而實現增加發動機輸出功率的目的。渦輪增壓器在正常運行時一般處于高速運轉狀態，轉速在幾萬轉每分鐘～十萬每分鐘，滾珠軸承增壓器正常工作轉速可達幾十萬每分鐘。密封結構是渦輪增壓系統中關鍵結構之一，其布置于壓氣機、渦輪與軸承腔之間，主要用于防止壓氣機背部空氣或渦輪端高溫燃氣進入軸承腔而污染機油，同時也防止機油進入壓氣機端或渦輪端而造成“燒機油”現象或大量漏油的發生，其密封性能的優劣直接影響整個渦輪增壓系統的工作性能、使用壽命及經濟性。目前渦輪增壓器壓氣機端與軸承腔之間的密封一般采用接觸式漲圈密封結構，其對機油泄漏的密封水平和對超高速運轉工況的適應能力使其難以滿足渦輪增壓器超高速運行、怠速運行和頻繁啟停等不同工況下的嚴格密封要求。渦輪增壓器壓氣機端密封一側為壓氣機葉輪背部的空氣，另一側為軸承箱的潤滑油。渦輪增壓器在正常運行時壓氣機葉輪背部壓力一般較高，能對軸承腔滑油形成正向壓差，空氣可能會通過密封間隙向軸承腔泄漏。在怠速或排氣制動時，渦輪增壓器轉速一般只有3000-5000r/min，此時壓氣機葉輪背部壓力較低，甚至是負壓，此時機油容易在壓差作用下向壓氣機端泄漏。氣膜端面密封是一種以氣體或氣液混相
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術旨在提出一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，以以解決滾珠軸承渦輪增壓器復雜工況下穩定密封的問題，并提高密封件的使用壽命。
2、為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，包括間隔套、背盤、測力螺栓、渦輪轉軸、葉輪、滾珠軸承和軸承體，葉輪、間隔套、滾珠軸承的內圈以及渦輪轉軸的軸肩通過軸向預緊力緊固形成轉子部分，轉子部分與密封滑塊通過非接觸相對轉動形成存在泵壓差的密封氣膜，背盤、滾珠軸承的外圈與軸承體固接形成定子部分；背盤一側螺紋連接螺紋套筒，測力螺栓穿過螺紋套筒套入彈簧后與密封滑塊連接，除在彈簧伸縮方向上移動外無其他自由度，且彈簧始終處在被螺紋套筒與密封滑塊壓縮的狀態；密封滑塊在背盤環形軌道中滑動，通過彈簧、螺紋套筒控制預緊力和密封氣膜的厚度，通過測力螺栓與螺紋套筒測量并設定彈簧的預緊力。
4、進一步的，所述測力螺栓穿過螺紋套筒并套入彈簧后與密封滑塊連接的結構沿周向均布。
5、進一步的，所述密封滑塊設有密封滑塊密封面，密封滑塊密封面設有泵出型的螺旋槽。
6、進一步的，所述間隔套還設有間隔套密封面和間隔套甩油面，間隔套甩油面為錐形面，間隔套密封面為光滑圓環面且垂直于軸向，間隔套密封面與密封滑塊密封面配合用于密封。
7、進一步的，所述密封滑塊通過間隙配合在背盤的滑槽內竄動，密封滑塊圓柱面外側設有用于裝入橡膠圈的橡膠圈密封槽。
8、進一步的，所述密封滑塊的端面設有螺紋孔以及用于放置彈簧的彈簧槽，測力螺栓穿過螺紋套筒、彈簧后與螺紋孔連接。
9、進一步的，所述測力螺栓螺紋為細牙螺紋，螺帽帶有自鎖紋并且前端有便于測力儀器連接的耳朵結構。
10、進一步的，所述螺紋套筒外側為精密細牙螺紋，一側端面加工有螺絲刀頭凹槽，另一側端面加工有彈簧座凹槽。
11、進一步的，通過在所述葉輪左端擰入螺母將葉輪、間隔套、滾珠軸承的內圈壓緊在渦輪轉軸軸肩上。
12、進一步的，通過對所述彈簧初始預緊力以及工作時壓縮量、壓縮力的計算并結合橡膠圈的阻尼作用確定彈簧的長度和剛度。
13、相對于現有技術，本專利技術所述的滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構具有以下優勢：
14、(1)本專利技術所述的滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，增壓器隨發動機暫停工作時，間隔套密封面與密封滑塊密封面在預緊力下緊密接觸，實現完全密封。
15、(2)本專利技術所述的滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，壓器正常運轉時，間隔套密封面與密封滑塊密封面之間形成氣膜間隙，既實現密封功能又大大降低了密封面的磨損。
16、(3)本專利技術所述的滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，測力螺栓與螺紋套筒的合理設計使得增壓器在裝配的最后階段便捷且精確的測量并設定彈簧預緊力。
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1.一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：包括間隔套、背盤、測力螺栓、渦輪轉軸、葉輪、滾珠軸承和軸承體，葉輪、間隔套、滾珠軸承的內圈以及渦輪轉軸的軸肩通過軸向預緊力緊固形成轉子部分，轉子部分與密封滑塊通過非接觸相對轉動形成存在泵壓差的密封氣膜，背盤、滾珠軸承的外圈與軸承體固接形成定子部分；背盤螺紋連接螺紋套筒，測力螺栓穿過螺紋套筒套入彈簧后與密封滑塊連接，除在彈簧伸縮方向上移動外無其他自由度，且彈簧始終處在被螺紋套筒與密封滑塊壓縮的狀態；密封滑塊在背盤環形軌道中滑動，通過彈簧、螺紋套筒控制預緊力和密封氣膜的厚度，通過測力螺栓與螺紋套筒測量并設定彈簧的預緊力。
2.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：測力螺栓穿過螺紋套筒并套入彈簧后與密封滑塊連接的結構沿周向均布。
3.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：密封滑塊設有密封滑塊密封面，密封滑塊密封面設有泵出型的螺旋槽。
4.根據權利要求3所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：間隔套還設有間隔套密封面和間隔套甩油
5.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：密封滑塊通過間隙配合在背盤的滑槽內竄動，密封滑塊圓柱面外側設有用于裝入橡膠圈的橡膠圈密封槽。
6.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：密封滑塊的端面設有螺紋孔以及用于放置彈簧的彈簧槽，測力螺栓穿過螺紋套筒、彈簧后與螺紋孔連接。
7.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：測力螺栓螺紋為細牙螺紋，螺帽帶有自鎖紋并且前端有便于測力儀器連接的耳朵結構。
8.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：螺紋套筒外側為精密細牙螺紋，一側端面加工有螺絲刀頭凹槽，另一側端面加工有彈簧座凹槽。
9.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：通過在葉輪左端擰入螺母將葉輪、間隔套、滾珠軸承的內圈壓緊在渦輪轉軸軸肩上。
10.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：通過對彈簧初始預緊力以及工作時壓縮量、壓縮力的計算并結合橡膠圈的阻尼作用確定彈簧的長度和剛度。
...【技術特征摘要】
1.一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：包括間隔套、背盤、測力螺栓、渦輪轉軸、葉輪、滾珠軸承和軸承體，葉輪、間隔套、滾珠軸承的內圈以及渦輪轉軸的軸肩通過軸向預緊力緊固形成轉子部分，轉子部分與密封滑塊通過非接觸相對轉動形成存在泵壓差的密封氣膜，背盤、滾珠軸承的外圈與軸承體固接形成定子部分；背盤螺紋連接螺紋套筒，測力螺栓穿過螺紋套筒套入彈簧后與密封滑塊連接，除在彈簧伸縮方向上移動外無其他自由度，且彈簧始終處在被螺紋套筒與密封滑塊壓縮的狀態；密封滑塊在背盤環形軌道中滑動，通過彈簧、螺紋套筒控制預緊力和密封氣膜的厚度，通過測力螺栓與螺紋套筒測量并設定彈簧的預緊力。
2.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：測力螺栓穿過螺紋套筒并套入彈簧后與密封滑塊連接的結構沿周向均布。
3.根據權利要求1所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：密封滑塊設有密封滑塊密封面，密封滑塊密封面設有泵出型的螺旋槽。
4.根據權利要求3所述的一種滾珠軸承渦輪增壓器軸系密封結構，其特征在于：間隔套還設有間隔套密封面和間隔套甩油面，間隔套甩油面為錐形面，間隔套密封面為光滑圓環面且垂直于軸向，間隔套密...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉暢，門日秀，劉繼林，史鑫鈺，王鎮，姬世展，
申請(專利權)人：中國北方發動機研究所，
類型：發明
國別省市：
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