装置用于在带有轴流式涡轮的废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体(10)之内分离润滑油流，该废气涡轮增压器具有从压缩机壳体通过轴承壳体引导到涡轮壳体的轴(11)以及轴的沿着轴布置的两个径向轴承(12,13)和位于径向轴承之间的轴向轴承(14)。该装置包括至少一个壁突出部(40)，该壁突出部从轴承壳体的内壁径向向内在轴的方向上伸出到轴承壳体的中间腔室(17)中。中间腔室(17)在轴向轴承(14)和涡轮侧的径向轴承(13)之间延伸且轴向上朝向涡轮侧逐渐变细。从轴向轴承(14)所输送的碰撞到轴承壳体的包围轴向轴承的壁局部上的润滑油通过壁突出部(40)转向且在位于轴之下的腔室的方向上引导。由此阻止了从轴向轴承(14)所输送的大量润滑油能够流动直到涡轮侧的径向轴承(13)的支座，且在该处在中间腔室(17)最强烈的变细部的位置处阻碍了通过涡轮侧的径向轴承所输送的较小的油量的流出。同样呈现了带有这样的装置的废气涡轮增压器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离润滑油流的装置和带有这样的装置的废气涡轮增压器
本专利技术涉及废气涡轮增压器的领域。本专利技术涉及一种用于分离在废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体内的润滑油流的装置和一种带有这样的装置的废气涡轮增压器。废气涡轮增压器使用内燃机的废气，以为了压缩待供应给内燃机的燃烧用空气。通过燃烧用空气的预压缩或者增压，提高了充填量且因此也增加了在发动机的缸体中的燃料混合物，从而能够实现发动机的效率的明显的提升。就此而论所使用的废气涡轮增压器标准地由转子(该转子由涡轮叶轮(Turbinenrad，有时候称为涡轮转子)、压缩机叶轮(Verdichterrad，有时候称为压缩机转子)以及使这些构件相连接的轴组成)、轴承和固定的壳体件如涡轮壳体、压缩机壳体和容纳轴承的轴承壳体组合而成。废气涡轮增压器的位于轴承壳体内的轴承标准地包括两个径向轴承和一个轴向轴承，润滑油通过为此设置的管路被供应以分别用于这些轴承的润滑。润滑油除了润滑功能外还相对于在涡轮壳体中存在的运行温度承担了冷却功能，该运行温度根据工作点能够达到直至600°C到1000°C。为了防止润滑油到达压缩机的或涡轮的邻接的壳体，轴承壳体具有相应的密封件如例如活塞环以及集油室系统。在集油室中收集的润滑油借助于重力导引到位于轴下面的油排出开口中。
技术介绍
废气涡轮增压器的涡轮能够提供为径流式涡轮，在该径流式涡轮中废气流基本上关于转子轴线以径向上来自外面的方式在涡轮叶轮的方向上导引，或实现为轴流式涡轮。在后者的情况下发动机的驱动涡轮的废气轴向地流向涡轮。废气首先同样在轴向的方向上通过涡轮壳体的在气流方向上位于轴流式涡轮的涡轮叶轮后面的气体出口导出。气体出口的相应的轴向伸延的区段围绕轴承壳体的联接到涡轮壳体处的部分。轴向延伸的涡轮壳体部分与轴的径向距离通过涡轮叶轮的半径预先确定。取决于该预先确定的径向距离，相比于压缩机侧的轴承壳体区域，更小的空间供联接到涡轮壳体处的轴承壳体区域使用。轴承壳体的与涡轮壳体相邻的部分因此沿着轴在朝向涡轮的方向上在其径向尺寸方面逐渐变细。这种逐渐变细影响在位于轴承壳体的区域中的轴承周围的空间情况且因此影响输送通过轴承的润滑油的流出可能性。输送通过轴向轴承的润滑油的份额超过输送通过径向轴承的量。输送通过径向轴承的润滑油首先相对于轴基本上在轴向方向上从径向轴承中离开。与此相对，输送通过轴向轴承的润滑油的大部分以高的速度径向向外甩出且碰撞轴承壳体的周围的壁。轴向轴承相对于径向轴承的布置以及尤其在轴向轴承周围的空间情况在此影响油导出的可能性。在下文参照轴承沿着带有轴流式涡轮的涡轮增压器的轴的布置，在其中在压缩机侧的径向轴承之后首先是轴向轴承且紧接着是涡轮侧的径向轴承。在轴承沿着轴的其它布置中例如在布置在压缩机侧的轴向轴承和在涡轮方向上紧接着沿着轴存在的径向轴承的情形下的布局中，在下文所描述的两个被影响的润滑油流的问题不以该形式出现。在下文在使用术语在轴“之上”和“之下”时采用这样的坐标系，即在该坐标系中涡轮增压器竖立在水平面上且涡轮增压器的轴因此水平地伸延。用语“在…之上”和“在…之下”就此而论应关于竖向即通过重力给出的方向理解。在装配时涡轮增压器的实际的取向能够不同于之前所描述的水平的取向。从图1中能够得出根据现有技术的带有轴流式涡轮3以及布置在压缩机侧的径向轴承12和涡轮侧的径向轴承13之间的轴向轴承14的涡轮增压器的示意性的构造。通过轴向轴承14输送到关于竖向位于轴11之上且位于轴向轴承14和涡轮侧的径向轴承13之间的空间中的润滑油尤其朝向轴承壳体10的壁甩出，所述壁在径向方向上限制了轴向轴承的区域。润滑油从该处沿着壁在涡轮侧的方向上流动。在该处润滑油撞击到涡轮侧的径向轴承13的支座上且最后以通过重力推动的方式流动到涡轮侧的径向轴承支座之下的逐渐变细的区域中。用于润滑油流的出流口或者排出口16典型地布置在压缩机侧的径向轴承12之下的区域中。到达到轴向轴承14和涡轮侧的径向轴承13之下的润滑油由于轴承壳体10的内壁的形状(所述内壁在压缩机2的方向上扩大，也就是说呈现出与轴变大的径向距离)又在重力推动的情况下在排出口16的方向上导引。从轴向轴承14在涡轮侧的径向轴承13的方向上所运送的大量润滑油在涡轮侧的径向轴承的支座前导致构造由润滑油形成的帘幕(Vorhang)。润滑油从位于该处的壳体壁以通过重力推动的方式流动到位于轴下面的区域中，且最后沿着扩大的壳体壁在排出口16的方向上引导。通过该润滑油流，从涡轮侧的径向轴承13输送的润滑油本身被阻止在排出口16的方向上流出。这导致在轴承壳体的涡轮侧上出现润滑油阻塞且能够导致相对于涡轮壳体的泄漏。由于在涡轮侧上的高的过程温度在润滑油阻塞时在涡轮壳体的直接邻近轴承壳体的区域中还能够出现积炭。
技术实现思路
如在权利要求1到7中所定义的本专利技术的任务是给出一种装置，通过该装置在废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体内在涡轮侧的径向轴承的支座处防止了润滑油阻塞且通过该装置改进了润滑油在涡轮侧的径向轴承的支座处的流出。本专利技术还涉及一种在权利要求8中所定义的带有该装置的废气涡轮增压器。就本专利技术而论参照在轴承壳体内的承担了润滑功能的油。如果在下文使用术语油或油流，则这些术语可理解成与润滑油或润滑油流意思相同。在根据本专利技术的装置中实现了至少在处于轴向轴承和涡轮侧的径向轴承之间的中间腔室的关于竖向位于轴之上的区域中提供了径向上从轴承壳体内壁伸入到中间腔室中的至少一个壁突出部。该至少一个壁突出部将中间腔室至少在其关于重力位于轴之上的区域中划分成与轴向轴承邻接的区域和与涡轮侧的径向轴承邻接的区域。通过该至少一个壁突出部能够将轴向轴承和涡轮侧的径向轴承的油流分开且因此阻止了油流的相互影响。轴向轴承的油流直接地转向到轴承壳体的从涡轮侧的径向轴承在轴向轴承的方向上偏移的区域中。通过轴向轴承的油流引起的涡轮侧的径向轴承的油流的阻挡或者阻塞能够由此减少且改进了涡轮侧的径向轴承的油流在油排出口的方向上的流出。因此尤其还提升了涡轮侧的轴密封件的效率，该轴密封件布置在涡轮侧的径向轴承的涡轮侧。为了通过改进的油排出进一步提高涡轮侧的轴密封件的效率，能够与之前提到的壁突出部相组合附加地设置有轴向伸延的排出槽。该排出槽能够关于重力在轴轴线之上安置在轴承壳体壁中，该轴承壳体壁在涡轮侧的径向轴承的轴向伸展中包围涡轮侧的径向轴承。通过排出槽建立了在处于轴向轴承和涡轮侧的径向轴承之间的中间腔室和位于涡轮侧的径向轴承的涡轮侧的腔室之间的连接。排出槽通过以下方式用作附加的排出面，即通过排出槽将通过涡轮侧的径向轴承所输送的油的一部分从位于径向轴承的涡轮侧的腔室在处于轴向轴承和涡轮侧的径向轴承之间的中间腔室的方向上运送。因此排出槽使得通过涡轮侧的径向轴承所输送的油流的另外的分配成为可能。来自排出槽的油流通过伸出到在轴向轴承和涡轮侧的径向轴承之间的中间腔室中的壁突出部尤其与轴向轴承的油流分开且能够不由后者阻挡。附图说明下面根据附图示出且详细解释了根据本专利技术的用于分离油流的装置的实施例。在附图中带有相同作用的元件设有相同的参考符号。其中：图1显示了根据现有技术的带有轴流式涡轮的废气涡轮增压器的示意图，该废气涡轮增压器的壳体沿着转子轴线被剖开，图2显示了沿着轴的轴承组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体(10)内分离两个润滑油流的装置，在该废气涡轮增压器的内部支承有轴(11)，该轴从在一侧邻接所述轴承壳体的涡轮壳体(30)通过所述轴承壳体引导到在另一侧邻接的压缩机壳体(20)，包括：轴的两个径向轴承，涡轮侧的径向轴承(13)和压缩机侧的径向轴承(12)，在两个径向轴承之间存在轴的轴向轴承(14)，中间腔室(17)，该中间腔室在其轴向伸展方面在一侧通过所述轴向轴承且在另一侧通过所述涡轮侧的径向轴承限制且在其径向伸展方面通过所述轴承壳体的在所述涡轮侧的径向轴承的方向上逐渐变细的壁区段限制，在区域中关于重力布置在所述压缩机侧的径向轴承(12)之下的油排出口(16)，该油排出口将借助于重力运送到所述中间腔室的关于重力位于所述轴之下的区域中的润滑油从所述轴承壳体中引出，其特征在于，构造有从所述轴承壳体的壁径向向内伸入到所述中间腔室(17)中的至少一个第一壁突出部(40)，该第一壁突出部相对于所述涡轮侧的径向轴承(13)在所述轴向轴承(14)的方向上轴向地偏移，且该第一壁突出部的面向所述轴向轴承的侧边提供了用于通过所述轴向轴承运送的润滑油的排出面(41)，其中所述壁突出部(40)将所述中间腔室(17)至少在关于重力位于所述轴之上的区域中划分为与所述轴向轴承(14)邻接的部分区域(171)和与所述涡轮侧的径向轴承(13)邻接的部分区域(172)。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 DE 102015118996.81.一种用于在废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体(10)内分离两个润滑油流的装置，在该废气涡轮增压器的内部支承有轴(11)，该轴从在一侧邻接所述轴承壳体的涡轮壳体(30)通过所述轴承壳体引导到在另一侧邻接的压缩机壳体(20)，包括：轴的两个径向轴承，涡轮侧的径向轴承(13)和压缩机侧的径向轴承(12)，在两个径向轴承之间存在轴的轴向轴承(14)，中间腔室(17)，该中间腔室在其轴向伸展方面在一侧通过所述轴向轴承且在另一侧通过所述涡轮侧的径向轴承限制且在其径向伸展方面通过所述轴承壳体的在所述涡轮侧的径向轴承的方向上逐渐变细的壁区段限制，在区域中关于重力布置在所述压缩机侧的径向轴承(12)之下的油排出口(16)，该油排出口将借助于重力运送到所述中间腔室的关于重力位于所述轴之下的区域中的润滑油从所述轴承壳体中引出，其特征在于，构造有从所述轴承壳体的壁径向向内伸入到所述中间腔室(17)中的至少一个第一壁突出部(40)，该第一壁突出部相对于所述涡轮侧的径向轴承(13)在所述轴向轴承(14)的方向上轴向地偏移，且该第一壁突出部的面向所述轴向轴承的侧边提供了用于通过所述轴向轴承运送的润滑油的排出面(41)，其中所述壁突出部(40)将所述中间腔室(17)至少在关于重力位于所述轴之上的区域中划分为与所述轴向轴承(14)邻接的部分区域(171)和与所述涡轮侧的径向轴承(13)邻接的部分区域(172)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个第一壁突出部(40)至少在所述中间腔室(17)的关于重力位于所述轴之上的区域中以圆环部段的形状包围所述轴(11)，且在所述轴和所述壁突出部的面向所述轴的侧边(F)之间提供径向间距。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，以圆环部段的形状成形的第二壁突出部(42)径向向内伸出到所述中间腔室(17)中，其中所述第二壁突出部(42)相对于所述第一壁突出部(40)在所述轴向轴承...
【专利技术属性】
技术研发人员：A瓦卡，A施密德，T雷钦，
申请(专利权)人：ABB涡轮系统有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH
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