Турбокомпрессор

 

Изобретение относится к агрегатам турбонаддува двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить надежность и долговечность работы поршневого двигателя за счет сокращения уноса смазочного масла в проточную полость компрессора из полости слива узлов подшипников. Турбокомпрессор имеет ротор, установленный в корпусе при помощи узла подшипников, колеса турбины и компрессора со втулками, установленными консольно, уплотнения, маслоуплотнительные камеры: основную и дополнительную. Дополнительная маслоуплотнительная камера образована внутренней поверхностью разделительной втулки, торцевыми поверхностями защитных колец, поверхностью кольцевого углубления втулки компрессора и соединена осевым и радиальными каналами с начальным участком кольцевого диффузора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к агрегатам турбонаддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известно бесконтактное масляное уплотнительное устройство турбокомпрессора, в смазанной камере которого установлен опорный узел, поддерживающий свободно вращающийся ротор, имеющий на концах турбинное колесо и крыльчатку компрессора, на роторе между опорным узлом и крыльчаткой установлен дисковый отражатель, разделительная втулка, между последними имеется уплотнительная камера (патент Японии 4-52851 МПК F 02 B 39/14).

Недостатком данного технического решения является недостаточно надежная защита проточной полости компрессора от попадания масла из полости слива подшипникового узла.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и долговечности работы поршневого двигателя за счет сокращения износа смазочного масла в проточную полость компрессора из полости слива узла подшипников во всем диапазоне режимов работы ДВС, создание надежной защиты проточной полости компрессора от попадания масла из узла подшипников.

Данная техническая задача решается за счет конструкции турбокомпрессора, имеющего ротор, установленный в корпусе с помощью узла подшипников, колеса турбины и компрессора со втулками и уплотнительными кольцами, установленными консольно, уплотнения, маслоуплотнительную камеру, образованную торцевой поверхностью разделительной втулки и дисковым отражателем, дополнительную камеру, образованную внутренней поверхностью разделительной втулки, двумя торцевыми поверхностями уплотнительных колец и поверхностью кольцевого углубления во втулке компрессора. Дополнительная уплотнительная камера соединена с начальным участком кольцевого диффузора осевыми и радиальными каналами, а в месте пересечения осевого и радиального каналов установлен дроссель соосно радиальному каналу. Осевых и радиальных каналов может быть по одному и более.

На чертеже изображен турбокомпрессор в разрезе.

Турбокомпрессор имеет вал 1, установленный в корпусе 2 с помощью узла подшипников 3. Колесо турбины 4 соединено с валом 1 сваркой трением и имеет втулку 5, на которой установлены защитный экран 6 и уплотнительное кольцо 7. Корпус 2 соединен неподвижно с корпусом турбины 8. Колесо компрессора 9 расположено на валу 1 неподвижно. Между узлом подшипников 3 и колесом компрессора 9 расположен дисковый отражатель 10, разделительная втулка 11, между которыми расположена маслоуплотнительная камера 12. На втулке 13 колеса компрессора 9 имеется кольцевое углубление 14, по обе стороны которого установлены неподвижно два защитных кольца 15.

Дополнительная маслоуплотнительная камера образована внутренней поверхностью разделительной втулки 11, торцевыми поверхностями защитных колец 15 и поверхностью кольцевого углубления 14. Дополнительная маслоуплотнительная камера соединена с начальным участком диффузора компрессора с помощью осевого 16 и радиального 17 каналов, в месте пересечения которых расположен регулирующий дроссель 18 соосно радиальному каналу 17. Корпус компрессора 19 соединен с корпусом 2 с помощью кольца 20. В корпусе 2 установлен маслоподводящий патрубок 21, через который осуществляется подача смазывающего масла в узел подшипников 3. Слив масла происходит через отверстие 22. Между наружной поверхностью разделительной втулки 11 и корпусом 3 установлены два уплотнительных кольца 23.

При работе турбокомпрессора масло подается в подшипниковый узел 3 через маслоподводящий патрубок 21 и сливается через отверстие 22. Со стороны компрессора давление воздуха в зоне шейки ротора-ступицы колеса всегда ниже давления в полости слива масла из подшипникового узла из-за газодинамического сопротивления всасывающего тракта, причем с увеличением скорости вращения ротора эта разница возрастает, следовательно, возрастает унос масла через уплотнительный узел во всасывающий коллектор поршневого двигателя. Дроссель 18 настраивается на создание давления в дополнительной маслоуплотнительной камере, образованной внутренней поверхностью разделительной втулки 11, поверхностью кольцевого углубления 14 и торцевыми поверхностями защитных колец 15, на ~ 0,01 км/см2 больше, чем давление в полости слива масла узла подшипников 3. Защитные кольца 14 и 7 изготовлены разрезными из маслотного чугуна, а уплотнительные кольца 23 на внешней поверхности разделительной втулки - из маслотной резины. Воздух, поступая из начального участка кольцевого диффузора компрессора, через осевой канал 16, дроссель 18 и радиальный канал 17 попадает в дополнительную маслоуплотнительную камеру и создает давление, превышающее давление в полости слива масла узла подшипников 3 на ~ 0,01 кгс/см2, препятствуя тем самым попаданию масла во всасывающий коллектор поршневого двигателя.

Расход воздуха через уплотнительные кольца 15 и 23 не превышает 0,5% от общего расхода через компрессор, что практически не сказывается на КПД турбокомпрессора.

Таким образом турбокомпрессор данной конструкции позволяет надежно защитить проточную полость компрессора от попадания смазочного масла из узла подшипников, тем самым повышается надежность и долговечность работы поршневого двигателя.

Формула изобретения

1. Турбокомпрессор, имеющий ротор, установленный при помощи узла подшипников, колеса турбины и компрессора со втулками, установленными консольно, уплотнения, маслоуплотнительную камеру, образованную торцевой поверхностью разделительной втулки и дисковым отражателем, отличающийся тем, что дополнительная маслоуплотнительная камера, образованная внутренней поверхностью разделительной втулки, торцевыми поверхностями защитных колец и поверхностью кольцевого углубления втулки компрессора, соединена осевыми и радиальными каналами с начальным участком кольцевого диффузора.

2. Турбокомпрессор по п.1, отличающийся тем, что в точке пересечения осевого и радиального каналов установлен дроссель соосно радиальному каналу.

3. Турбокомпрессор по п.2, отличающийся тем, что осевых и радиальных каналов по одному и более.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям компрессоров газотурбинных двигателей преимущественно наземного применения, полученных путем конверсии экономичного двухконтурного авиационного двигателя, и позволяет повысить надежность работы компрессора газотурбинного двигателя за счет обеспечения газодинамической устойчивости

Изобретение относится к агрегатам турбонаддува двигателей внутреннего сгорания и позволяет переориентировать положение впускного патрубка турбины и выпускного патрубка компрессора для использования его для других двигателей

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к турбокомпрессорным агрегатам для производства сжатого воздуха или получения вакуума

Изобретение относится к газотурбинным установкам газоперекачивающих агрегатов и может быть использовано на газоперекачивающих станциях

Изобретение относится к энергетике, а именно к газовым турбинам, и может быть использовано для повышения экономичности двигателей внутреннего сгорания путем их наддува, а также в газотурбинных двигателях и в других энергетических машинах

Изобретение относится к энергомашиностроению, в частности к турбостроению и котлостроению газопромышленного профиля

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для наддува воздуха в двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и работающим от выхлопных газов ДВС, и может найти применение в двигателе- строении

Изобретение относится к конструкциям компрессоров динамического действия лопаточного типа, а конкретнее к паровоздушным компрессорам

Изобретение относится к турбокомпрессорам (ТКР), преимущественно для наддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС), конкретно к их подшипниковым узлам

Изобретение относится к автотракторной промышленности и может быть использовано при создании двигателей внутреннего сгорания с трубонаддувом воздуха в камеру сгорания последних

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к конструкции турбокомпрессора для наддува автотракторных дизельных двигателей

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в турбокомпрессорной технике наддува дизельных двигателей, применительно в подшипниковых узлах

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может быть использовано при проектировании вентиляторов для средств пожаротушения, металлургической промышленности, промышленности стройматериалов, газовой энергетики и общехозяйственных нужд

Изобретение относится к способу бесперебойной работы установки сжижения газа

Изобретение относится к агрегатам турбонаддува двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить эффективность наддува за счет применения второго колеса турбокомпрессора, соединенного с электродвигателем через блокирующуюся муфту, который обеспечивает наддув при пуске двигателя внутреннего сгорания. Турбокомпрессор, работающий на отработавших газах, для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус, где размещены рабочее колесо турбины, соединенное неподвижно с валом рабочего колеса первой ступени компрессора, вращающегося на подшипниках, в нем дополнительно установлено рабочее колесо второй ступени компрессора с дугообразными лопатками, вал которого через первую обгонную муфту соединен с валом рабочего колеса первой ступени компрессора, с другой стороны через вторую обгонную муфту соединен с валом электродвигателя с регулируемым управлением. Изобретение направлено на повышение эффективности наддува и устранение «турбо-задержки». 2 ил.

Изобретение относится к турбокомпрессорам. Новым в устройстве является то, что газоприемный корпус содержит профилированные фронтальный и радиальный каналы для подвода газов, соединенные с нижними левым и правым нагнетательными каналами газоприемного корпуса соответственно, верхние каналы которого являются перепускными для отвода газов, при этом каналы для подвода газов соединяются попарно с перепускными каналами через устройство управления производительностью турбины в виде двух параллельных поворотных задвижек, установленных на валиках на входе газоприемного корпуса с управлением посредством пневмодвигателей, а рабочее колесо при этом представляет комбинацию лопаток специального профиля выполненного на цилиндрической и тороидальной части с переходами от одной геометрической поверхности к другой. В данном устройстве достигается технический результат, выраженный в повышении КПД и вращающего момента на валу двигателя. Кроме того, достигается эффективное управление турбиной. 2 ил.

Клапанное устройство для управления подводом воздуха для компрессора транспортного средства содержит корпус клапана, который имеет первый вход для сжатого воздуха для присоединения к трубопроводу для подвода воздуха окружающей среды, второй вход для сжатого воздуха для присоединения к трубопроводу для подвода нагнетаемого воздуха, через который подводится предварительно уплотненный воздух, выход для сжатого воздуха, для присоединения к компрессору. Клапанное устройство имеет первое коммутационное положение, в котором выход для сжатого воздуха проведением текучей среды соединен с первым входом для сжатого воздуха. Клапанное устройство имеет второе коммутационное положение, в котором выход для сжатого воздуха проведением текучей среды соединен со вторым входом для сжатого воздуха. Клапанное устройство имеет третье коммутационное положение, в котором первый вход для сжатого воздуха и второй вход для сжатого воздуха проведением текучей среды соединены с выходом для сжатого воздуха. Клапанное устройство также содержит переключающее устройство. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройству и способу управления приводом вентилятора охладителя наддувочного воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания. Устройство управления имеет регулирующее устройство для управления приводом вентилятора, в котором регулирующее устройство выполнено с возможностью упреждающего регулирования привода вентилятора в зависимости от параметров двигателя, и/или окружающей температуры, и/или плотности окружающего воздуха. Техническим результатом является снижение шума привода вентилятора и уменьшение потребления энергии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх