專利名稱：事故油箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增壓內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的領(lǐng)域。它涉及一種集成 在廢氣渦輪增壓器外殼里的事故油箱。
背景技術(shù)：
廢氣渦輪增壓器用來提高內(nèi)燃機(jī)，尤其是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。廢 氣渦輪增壓器通常具有徑向壓縮機(jī)和徑流式或軸流式渦輪機(jī)。
渦輪增壓器的事故油箱用于在由于供油故障而發(fā)動(dòng)機(jī)緊急停止時(shí) 使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，它們主要使用在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)上，這里 油泵為電馬區(qū)動(dòng)。
事故油箱布置在渦輪增壓器軸承上方，因此當(dāng)供油故障時(shí)使油箱里 所含有的油由于重力而流入和流過軸承。
通常的廢氣渦輪增壓器具有事故油箱，該油箱或者作為外部單元布 置在廢氣渦輪增壓器之上，大致如圖l所示，或者集成在軸承箱里，布 置在壓縮機(jī)輪和渦輪機(jī)側(cè)的排氣殼體之間。這種集成解決方案例如在
ABB TPL85-B14廢氣渦輪增壓器中實(shí)現(xiàn)。
Mitsubishi (三菱重工)MET廢氣渦輪增壓器可以從事故油箱單獨(dú) 對(duì)壓縮機(jī)側(cè)的和渦輪機(jī)機(jī)側(cè)徑向軸承供油，它簡略表示于圖2中，它可 以在緊急停止時(shí)給比較熱的渦輪機(jī)側(cè)的軸承較長時(shí)間地供油。
這樣布置的事故油箱要求有相對(duì)長的花費(fèi)大的輸油管路通往徑向

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是使緊急油箱這樣集成在軸承箱里，從而在由于供油 系統(tǒng)故障而發(fā)動(dòng)機(jī)緊急停止時(shí)，使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子隨時(shí)可以可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
通過直接在徑向軸承上方設(shè)置事故油箱，可以使壓縮機(jī)側(cè)的和渦輪 機(jī)機(jī)側(cè)的徑向軸承各通過一個(gè)在事故油箱里的通孔直接在軸承上方供 油，并因此使輸油管^各大大縮短。
事故油箱與排氣殼體鄰近，使得廢氣有較多的熱量傳輸給事故油箱，并因此使油箱里的油更強(qiáng)烈地預(yù)熱，這對(duì)于二沖程渦輪增壓器由于
通常油的進(jìn)入溫度低，只有大約45。C，因此可望用來減小軸承損耗。


以下根據(jù)附圖簡略表示出按照本發(fā)明的裝置并對(duì)其詳細(xì)加以說明。
在所有附圖同樣作用的元部件采用相同的附圖標(biāo)記
圖1表示裝有按照現(xiàn)有技術(shù)的事故油箱的廢氣渦輪增壓器的軸承
伊 相；
圖2表示按照現(xiàn)有技術(shù)單獨(dú)地對(duì)渦輪機(jī)側(cè)和壓縮機(jī)側(cè)的軸承進(jìn)行 供油的廢氣渦輪機(jī)增壓器的事故供油系統(tǒng)；
圖3表示沿著廢氣渦輪增壓器的軸線穿過軸承箱的剖視圖，其具有 按照本發(fā)明集成的事故油箱的第 一 實(shí)施方式；
圖4表示垂直于廢氣渦輪增壓器的軸線穿過軸承箱的剖視圖，其具 有按照發(fā)明集成的事故油箱的第二實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
如開頭所述，圖1和圖2表示了廢氣渦輪增壓器的通常的事故供油 系統(tǒng)。圖1表示一種外置式事故油箱2,該事故油箱借助于固定裝置固 定在軸承箱1之上。從廢氣渦輪增壓器的輸油管路25分出來的輸油管 路21將油引入事故油箱。在運(yùn)行時(shí)事故油箱裝著油并且仍用于對(duì)渦輪 增壓器軸的軸承供油，但并不影響常規(guī)的油循環(huán)。如果給油中斷了，那 么存于事故油箱2中的油經(jīng)過管路21流入軸承。圖2表示與所述裝置 類似的系統(tǒng)，它具有置于軸3之上的事故油箱2。事故油箱具有兩個(gè)單 獨(dú)的管路21和22,它們各自為壓縮機(jī)側(cè)的和渦輪機(jī)機(jī)側(cè)的徑向軸承供 油。在不同的高度上分開地取出油，可以使得當(dāng)由于供油故障而使通過 輸油管路25對(duì)油箱的補(bǔ)油中斷時(shí)，對(duì)渦輪機(jī)側(cè)的軸承進(jìn)行更長時(shí)間的 供油，這里的軸承由于在渦輪機(jī)范圍里高的廢氣溫度通常在停止時(shí)比在 壓縮^L側(cè)的軸承溫度高得多。
圖3表示沿著廢氣渦輪增壓器的軸3的剖視圖。在軸承箱1里可旋 轉(zhuǎn)地支承有軸3,它一端裝有渦輪機(jī)輪，另一端裝有壓縮機(jī)輪。在軸承 箱的兩端設(shè)有徑向軸承，壓縮才幾側(cè)的徑向軸承51和渦輪才/L側(cè)的徑向軸 承52。兩個(gè)徑向軸承各自被一個(gè)供油槽61或62包圍，這些供油槽在廢氣渦輪增壓器運(yùn)行時(shí)將油沿著徑向軸承的圓周分配。油通過未示出的輸 油管路流入到按照本發(fā)明集成在軸承箱里的事故油箱2中。該事故油箱 在軸向方向上延伸超出了兩個(gè)徑向軸承。事故油箱相對(duì)重力布置在徑向
軸承51和52之上或者說在軸3之上，因此確保了存放于事故油箱里 的油在需要時(shí)無需外部的泵或者壓力加載，由于重力就流入軸的軸承里。
為了保證這種基于重力的供油，事故油箱的排油因此必須至少在與 軸的最低點(diǎn)相同的高度上進(jìn)行。必要時(shí)事故油箱在特定位置上也可能下 伸更多，而一些污染物顆?？赡芰粼谶@樣的部位里。然而來自這樣凹處 的油在事故油箱完全清空時(shí)就到不了軸承里。從事故油箱2至相應(yīng)的徑 向軸承的管路21和22的長度按照本發(fā)明降低到最小值。只是殼體壁厚 相當(dāng)于油流過的距離。管^各21和22作為在徑向軸承座11和12里、也 就是軸承箱的殼體部分里的鉆削的、銑出或者沖壓出的細(xì)通孔來實(shí)現(xiàn)， 這些徑向軸承座包圍了徑向軸承51和52。按照本發(fā)明，事故油箱布置 在軸承箱的徑向里面部位里，這就可以縮短用于兩個(gè)徑向軸承的輸油管 路長度。
通過管路21和22的在事故油箱里的開口布置在不同高度水平上， 因此可以選擇性地優(yōu)選給兩個(gè)徑向軸承中的一個(gè)軸承進(jìn)行供油。如果將 事故油箱的底部在通向壓縮機(jī)側(cè)的徑向軸承51的管路21，的部位里向徑 向外面抬起，那么在事故油箱空運(yùn)行時(shí)，油更長時(shí)間地流向渦輪機(jī)側(cè)的 徑向軸承。如果如圖4簡略所示那樣，事故油箱在其下面部位里側(cè)向沿 著軸延伸并且有兩個(gè)孔向不同的通孔，而且例如壓縮機(jī)側(cè)的管路21，垂 直地延伸，而渦輪機(jī)側(cè)管路22水平延伸，那就得到相同的效果。單側(cè) 示出的事故油箱也可以在軸的兩側(cè)向下直至超出軸。在這種情況下，對(duì) 于一個(gè)或兩個(gè)軸承來說可以從另 一側(cè)起設(shè)有另 一條輸油管路。如果只是 對(duì)于其中一個(gè)軸承設(shè)置了另一條輸油管路，那就又用于對(duì)該軸承更長時(shí)
間；也供油。
在正常運(yùn)行時(shí)，同樣也通過事故油箱2和管路21和22進(jìn)行供油， 從而對(duì)事故油箱經(jīng)常地進(jìn)行沖洗?？梢詡溥x地設(shè)計(jì)有單獨(dú)的供油管路， 這些供油管路使油在事故油箱處流過直接流入兩個(gè)供油槽里。
事故油箱與廢氣渦輪機(jī)的排氣殼體鄰近使熱的廢氣將更多的熱量 傳輸給事故油箱中的油。對(duì)事故油箱中的油的這種預(yù)熱可以期望用來減
6小軸承損耗，例如對(duì)于具有低的進(jìn)油溫度只是大約45。C的二沖程渦輪增壓器。
在所示的實(shí)施方式中，事故油箱2通過排氣殼體的附加的壁與廢氣 渦輪機(jī)的具有熱廢氣的流動(dòng)通道4分開。如果要使事故油箱里的油更強(qiáng) 烈地加熱，可以有選擇地將與流動(dòng)通道的分隔設(shè)計(jì)成單壁的。在此至少 在事故油箱部位里將排氣殼體的附加的壁取消。
可以有選擇地在兩個(gè)殼體壁之間設(shè)有隔熱層用于隔熱。因而可以減 緩事故油箱里油的升溫。隔熱措施也可以設(shè)于油箱側(cè)或者在渦輪機(jī)側(cè)的 蓋子24上。
集成的事故油箱2的位置要求有特殊的結(jié)構(gòu)措施，以便可以達(dá)到軸 承箱的可鑄性。為使芯子固定住，如在圖3中所示那樣，在壓縮機(jī)側(cè)和 /或渦輪機(jī)側(cè)設(shè)有蓋子23和24。這些要用蓋子密閉的位置有選擇地這樣 布置，以至于它們與空氣流或者廢氣流沒有直接的聯(lián)系。
通過在壓縮機(jī)側(cè)的蓋子23里的選擇性的孔，可以使布置在壓縮機(jī) 輪和軸承箱之間的中間壁在壓縮機(jī)輪外徑的部位里通過事故油箱的油 的噴'淋而;令卻。
7標(biāo)號(hào)標(biāo)記列表1 軸承箱11 壓縮才幾側(cè)的徑向軸承座12 渦輕—幾側(cè)的徑向軸承座2 事故油箱21 (21，) 從事故油箱到壓縮機(jī)側(cè)的徑向軸承的管路22 從事故油箱從渦輪機(jī)側(cè)的徑向軸承的管路23 壓縮機(jī)側(cè)的蓋子24 渦輪機(jī)側(cè)的蓋子25 輸油管路3 軸4 渦輪機(jī)-排氣殼體的流動(dòng)通道51 壓縮機(jī)側(cè)的徑向軸承52 渦輪機(jī)側(cè)的徑向軸承61 用于壓縮機(jī)側(cè)的徑向軸承的供油槽62 用于渦輪^/U則徑向軸承的供油槽
權(quán)利要求
1. 廢氣渦輪增壓器，包括軸(3)、具有用于支承軸(3)的徑向軸承(51，52)的軸承箱(1)以及集成在軸承箱(1)里的事故油箱(2)，其特征在于，所述事故油箱(2)布置在徑向軸承(51，52)之上并與徑向軸承(51，52)有小的徑向間距。
2. 按權(quán)利要求1所述的廢氣渦輪增壓器，其中廢氣渦輪機(jī)增壓器包括有多個(gè)徑向軸承(51， 52)，而且事故油箱(2)在軸向方向上延伸超出所有徑向軸承(51, 52)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的廢氣渦輪增壓器，其中徑向軸承(51,52)通過直接的短的管路(21， 22)與事故油箱(2)連接。
4. 按權(quán)利要求3所述的廢氣渦輪增壓器，其中徑向軸承(51, 52)只通過殼體壁與事故油箱(2)分開。
5. 按權(quán)利要求3所述的廢氣渦輪增壓器，其中軸承箱(1)如此構(gòu)造，使得事故油箱(2)和徑向軸承(51, 52)之間的管路(21, 22)各自通過至少一個(gè)在相應(yīng)的徑向軸承座(11, 12)中的通孔來構(gòu)成。
6. 按權(quán)利要求5所述的廢氣渦輪增壓器，其中管路(21，， 22)在事故油箱(2)里的開口布置在不同高度水平上。
7. 按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的廢氣渦輪增壓器，其中事故油箱(2)大面積地與輸送廢氣的流動(dòng)通道(4)接觸。
8. 按權(quán)利要求7所述的廢氣渦輪增壓器，其中通至輸送廢氣的流動(dòng)通道(4)的殼體構(gòu)造成雙壁的。
9. 按權(quán)利要求8所述的廢氣渦輪增壓器，其中在兩個(gè)壁之間設(shè)有隔熱措施。
10. 按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的廢氣渦輪增壓器，其中界定了事故油箱的殼體部分至少局部設(shè)有隔熱措施。
11. 按權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的廢氣渦輪增壓器，其中事故油箱(2)具有至少一個(gè)蓋子(23, 24),并且所述蓋子位于軸承箱(1)的噴油部位里，并與空氣流或廢氣流沒有直接接觸。
12. 按權(quán)利要求11所述的廢氣渦輪增壓器，其中至少一個(gè)蓋子(24)設(shè)有隔熱措施。
13. 按權(quán)利要求11所述的廢氣渦輪增壓器，其中在事故油箱的朝著壓縮機(jī)的側(cè)面上設(shè)有至少一個(gè)蓋子(23),并且在所述至少一個(gè)蓋子里設(shè)有孔，用于通過噴油器來冷卻布置在事故油箱和壓縮機(jī)輪之間的中間壁。
全文摘要
本發(fā)明的任務(wù)是使事故油箱這樣集成在軸承箱里，從而在由于供油系統(tǒng)故障而發(fā)動(dòng)機(jī)緊急停止時(shí)，使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子可以隨時(shí)可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。通過設(shè)置事故油箱(2)直接在徑向軸承(51，52)之上，可以使壓縮機(jī)側(cè)(51)和渦輪機(jī)側(cè)的徑向軸承(52)各自通過一個(gè)在油箱里的開孔(21，22)直接在軸承上方供油，并因此使輸油管路大大縮短。
文檔編號(hào)F02B39/14GK101506491SQ200780031245
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者A·威特沃, B·阿曼, M·斯塔德利, M·迪皮特羅, P·紐恩施旺德 申請人:Abb渦輪系統(tǒng)有限公司