專(zhuān)利名稱：渦輪機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的渦輪機(jī)械。
背景技術(shù)：
從文件DE 10 2007 027 869 Al中已知開(kāi)頭提及的類(lèi)型的渦輪機(jī)械。在該文件中所描述的渦輪機(jī)械具有密封件，該密封件阻斷在渦輪機(jī)械的軸承殼體和工作輪殼體 (Laufradgehause)之間的流體通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的渦輪機(jī)械，在該渦輪機(jī)械中更可靠地防止流體穿過(guò)密封件。該目的利用根據(jù)權(quán)利要求1的渦輪機(jī)械實(shí)現(xiàn)。在從屬的權(quán)利要求中定義了本發(fā)明的改進(jìn)方案。根據(jù)本發(fā)明，渦輪機(jī)械具有帶有軸承殼體和工作輪殼體的殼體；可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承殼體中的軸；與軸相連接且布置在工作輪殼體中的工作輪(Laufrad)；以及密封件， 該密封件具有由靜止的限定了從軸承殼體到工作輪殼體的軸的通道的殼體部分形成的第一密封部分以及與軸的外周緣相連接的第二密封部分，并且該密封件阻斷在軸承殼體和工作輪殼體之間的流體通道。在第一密封部分處在軸承殼體側(cè)設(shè)置有利用彎曲(Krilmmimg) 以沿著周緣的方式(umfanglich)環(huán)繞軸的外周緣的流體排泄槽(Ablaufrinne)，從而施加到第一密封部分上的軸承殼體流體可沿著流體排泄槽垂直地向下流出。根據(jù)本發(fā)明的渦輪機(jī)械通過(guò)以下方式而出眾，即，在流體排泄槽中在軸的兩側(cè)分別設(shè)置有流體流引導(dǎo)元件 (Fluidstromleitelement)，該流體流引導(dǎo)元件徑向地以遠(yuǎn)離軸的方式將軸承殼體流體從流體排泄槽中導(dǎo)出。流體排泄槽設(shè)置成，避免在第一密封部分處流出的軸承殼體流體(例如潤(rùn)滑油) 無(wú)障礙地滲入密封件中。軸承殼體流體跟隨(folgen)流體排泄槽，直至其垂直向下流出。但是，通過(guò)發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，通過(guò)在軸承殼體流體和第一密封部分之間的邊界層過(guò)程(Grenzschichtvorgang)或最小的流體靜力壓力差，軸承殼體流體相對(duì)長(zhǎng)地跟隨流體排泄槽，從而軸承殼體流體LF相對(duì)于側(cè)向地設(shè)定(anlegen)到流體排泄槽處的垂線的脫離角 (Abkisewinkel)大于 180 度。如果通過(guò)一定的環(huán)境，軸承殼體流體的脫離角足夠大，則在流體排泄槽的垂直的下部區(qū)域中可出現(xiàn)吸入跟隨流體排泄槽的軸承殼體流體，并且由此導(dǎo)致密封件的不密封性。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明在流體排泄槽中在軸的兩側(cè)分別設(shè)置流體流引導(dǎo)元件(該流體流引導(dǎo)元件徑向地以遠(yuǎn)離軸的方式將軸承殼體流體從流體排泄槽中導(dǎo)出)，如此程度地減小軸承殼體流體的脫離角，即，可靠地避免將軸承殼體流體吸入密封件中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式，每個(gè)流體流引導(dǎo)元件具有流入?yún)^(qū)域，在該流入?yún)^(qū)域中軸承殼體流體沖擊到流體流引導(dǎo)元件上；以及流出區(qū)域，在該區(qū)域中軸承殼體流體從流體流引導(dǎo)元件處脫離(abkjsen)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施形式，流入?yún)^(qū)域構(gòu)造成從流體排泄槽的底面開(kāi)始徑向地遠(yuǎn)離軸延伸的流入面的形式。利用本發(fā)明的這一設(shè)計(jì)方案，可以簡(jiǎn)單的方式將沿著流體排泄槽流動(dòng)的軸承殼體流體幾乎全部地從流體排泄槽中導(dǎo)出，并且將其引入另一在密封件的密封性方面上無(wú)問(wèn)題的流動(dòng)方向中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式，流入?yún)^(qū)域以與流體排泄槽的彎曲相反的方式弓形地彎
曲ο通過(guò)由此實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選地相對(duì)大的流入半徑，軸承殼體流體在流動(dòng)技術(shù)方面 (striimungstechnisch)平穩(wěn)地并且由此可靠地從流體排泄槽中流出。根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施形式，流出區(qū)域具有導(dǎo)流邊緣(Abrisskante)，該導(dǎo)流邊緣在流入?yún)^(qū)域的遠(yuǎn)離流體排泄槽的端部處限制流入?yún)^(qū)域，并且布置在流體流引導(dǎo)元件的徑向地最外的位置處。利用根據(jù)本發(fā)明的這一設(shè)計(jì)方案，以簡(jiǎn)單的方式保證，從流體排泄槽中導(dǎo)出的軸承殼體流體可靠地再次從流體流引導(dǎo)元件處脫離，并且以徑向地向外錯(cuò)位的方式垂直地向下流出。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施形式，流出區(qū)域具有后引導(dǎo)面(NachleitfMche)，該后引導(dǎo)面以沿著軸的周緣延伸的方式(umfanglichdei^elle erstreckend)聯(lián)接到導(dǎo)流邊緣處。通過(guò)該后引導(dǎo)面保證了，繼續(xù)以徑向地向外錯(cuò)位的方式引導(dǎo)殘留的、在導(dǎo)流邊緣處尚未脫離的軸承殼體流體，直至其最終從后引導(dǎo)面脫離并垂直地向下流出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式，后引導(dǎo)面以與流體排泄槽的彎曲相應(yīng)的方式彎曲。以這種方式有利地保護(hù)任何剩余的軸承殼體流體不被吸入密封件中，因?yàn)楹笠龑?dǎo)面將剩余的徑向地向外引導(dǎo)的軸承殼體流體保持在該徑向地外部的水平上，直至剩余的軸承殼體流體從后引導(dǎo)面脫離并且垂直地向下流出。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施形式，兩個(gè)流體流引導(dǎo)元件中每一個(gè)的進(jìn)口端部布置在由流體排泄槽的最長(zhǎng)的水平的割線(Sekante)限定的點(diǎn)處。該點(diǎn)限定了這樣的部位，S卩，在該部位處，在流體排泄槽中的軸承殼體流體位于徑向的最外處。通過(guò)流體流引導(dǎo)元件的各個(gè)進(jìn)口端部布置在該部位處，在盡可能好的時(shí)間點(diǎn)將軸承殼體流體從流體排泄槽中導(dǎo)出，從而最終以徑向向外的方式實(shí)現(xiàn)軸承殼體流體的最大的徑向的錯(cuò)位，并且由此更可靠地防止軸承殼體流體被吸入密封件中。優(yōu)選地，由密封蓋形成第一密封部分，以從工作輪殼體的側(cè)邊開(kāi)始的方式將該密封蓋安置(ansetzen)到殼體處。此外優(yōu)選地，密封件構(gòu)造成非接觸的迷宮式密封。


下面根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施形式并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式的渦輪機(jī)械的示意性的透視的縱截面視圖，圖2顯示了圖1的渦輪機(jī)械的示意性的縱截面視圖，圖3顯示了圖1的區(qū)域的放大的視圖，
圖4顯示了圖1的渦輪機(jī)械的示意性的透視的視圖，其中，顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式的流體流引導(dǎo)元件。參考標(biāo)號(hào)列表
1渦輪機(jī)械
10殼體
11軸承殼體
12工作輪殼體
13工作輪殼體
20工作輪
21工作輪
30軸
40滑動(dòng)軸承
41徑向軸承襯
50密封件
51第一密封部分
51a流體排泄槽
51b底面
52第二密封部分
53攔截迷宮(Fanglabyrinth)
54排出腔(AbfUhrkammern)
55導(dǎo)出槽
56流體流引導(dǎo)元件
56a流入?yún)^(qū)域
56b流出區(qū)域
56c導(dǎo)流邊緣
56d后引導(dǎo)面
56e進(jìn)口端部
60腔墊片(Kammerungsscheibe)
70軸承殼體流體供給孔
71噴射孔
80至 ΠΠ.
Smax最長(zhǎng)的水平割線
LF軸承殼體流體
GS氣流
具體實(shí)施例方式下面參考圖1至4描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式的渦輪機(jī)械1。渦輪機(jī)械1可例如構(gòu)造成廢氣渦輪增壓器或動(dòng)力渦輪。在圖中顯示的本發(fā)明的實(shí)施形式中，渦輪機(jī)械1構(gòu)造成廢氣渦輪增壓器。
如在圖1至3中顯示的那樣，渦輪機(jī)械1具有帶有軸承殼體11和兩個(gè)工作輪殼體 12和13的殼體10。兩個(gè)工作輪殼體(其分別具有流出殼體部分和流入殼體部分)分別容納工作輪20和21，其中，在圖1中左邊的工作輪20構(gòu)造成渦輪工作輪，并且在圖1中右邊的工作輪21構(gòu)造成壓縮機(jī)工作輪。對(duì)于以下描述，將渦輪工作輪稱為第一工作輪20并且將其所屬的工作輪殼體稱為第一工作輪殼體12。相應(yīng)地將壓縮機(jī)工作輪稱為第二工作輪 21，并且將其所屬的工作輪殼體稱為第二工作輪殼體13。此外，渦輪機(jī)械1具有通過(guò)多個(gè)滑動(dòng)軸承40可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承殼體11中的軸 30，該軸30使第一工作輪20和第二工作輪21固定地相互連接。就此而言需注意的是，動(dòng)力渦輪的特征在于，沒(méi)有第二工作輪21以及在殼體10處的相應(yīng)的更改以及可能的在軸30的支承處的相應(yīng)的更改。在這種情況中，由于在渦輪側(cè)上的廢氣的降壓(Entspanrumg)和冷卻而引起的通過(guò)軸30傳遞的扭矩可能通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送到發(fā)電機(jī)處以用于產(chǎn)生電流。如在此顯示的那樣構(gòu)造成廢氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)械1 一方面必須在軸30離開(kāi)軸承殼體11的出口處密封以防止來(lái)自第二工作輪殼體13(壓縮機(jī)側(cè))的空氣進(jìn)入軸承殼體11并且防止來(lái)自第一工作輪殼體12 (渦輪側(cè))的廢氣進(jìn)入軸承殼體11。另一方面，軸密封件必須防止軸承殼體流體(在此例如潤(rùn)滑油)從軸承殼體11中離開(kāi)進(jìn)入壓縮機(jī)和渦輪的緊接的輪側(cè)空間(Restseitenraum)中。在此，對(duì)在徑向的和軸向的廢氣渦輪增壓器之間的軸密封的要求主要在廢氣側(cè)或渦輪側(cè)有所區(qū)別。此外，與渦輪機(jī)械1的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)表現(xiàn)出(vorstellen)不同的運(yùn)行條件并且該不同的運(yùn)行條件在軸密封件之后出現(xiàn)。在圖3中以放大的視圖顯示了構(gòu)造成非接觸的迷宮式密封的密封件50，該密封件 50具有由靜止的限定軸30的從軸承殼體11到第一工作輪殼體12的通道的殼體部分形成的第一密封部分51以及與軸30的外周緣相連接的第二密封部分52，并且阻斷在軸承殼體 11和第一工作輪殼體12之間的流體通道。在渦輪機(jī)械1的運(yùn)行中，在第二工作輪21的出口處的壓力在鄰近的輪側(cè)空間中延續(xù)(fortsetzen)。盡管在第二工作輪21的輪背部(RadrUcken)處存在節(jié)流迷宮件(Drossellabyrinthe)，但是相對(duì)軸承殼體11在密封件處存在(anstehen)有一定的過(guò)壓。該密封件的目的為，將到軸承殼體11中的空氣進(jìn)入以及由此的質(zhì)量流損失(滲漏 (Blow-By))保持盡可能小。在此，在密封部位之前的低壓(Unterdruck)更確切地說(shuō)代表了例外，并且此外可通過(guò)相應(yīng)地設(shè)計(jì)節(jié)流迷宮件或輪側(cè)空間通風(fēng)來(lái)防止。由此，通過(guò)在密封件之前持續(xù)存在的過(guò)壓防止了軸承殼體流體的離開(kāi)，該軸承殼體流體從軸承殼體11開(kāi)始以噴射的方式對(duì)密封部位進(jìn)行加載。在徑向的廢氣渦輪增壓器(如在圖中顯示的渦輪機(jī)械1)中，在運(yùn)行中在渦輪側(cè)上出現(xiàn)相似的狀態(tài)。在渦輪之前的廢氣壓力傳播(fortpflanzen)到輪側(cè)空間中并且在密封件50之前存在。只要渦輪機(jī)械1的軸30的轉(zhuǎn)速不低于在較低的區(qū)域中的一定的轉(zhuǎn)速，這些情況便不發(fā)生改變，也就是說(shuō)，在密封件50之前持續(xù)存在超壓。在所謂的添加潤(rùn)滑油運(yùn)行(Nachschmierbetrieb)中，可出現(xiàn)在密封件50之前的其它情況。在此，在靜止的轉(zhuǎn)子組件(Laufzeug)(工作輪20，21和軸30)中，為渦輪機(jī)械1的滑動(dòng)軸承40添加潤(rùn)滑油，以導(dǎo)出產(chǎn)生的余熱。在添加潤(rùn)滑油期間，通過(guò)煙囪通風(fēng) (Kaminzug)的效應(yīng)，在第一工作輪殼體12 (渦輪側(cè))的流出殼體部分中可出現(xiàn)低壓，其中，低壓延續(xù)直到在第一工作輪殼體12和軸承殼體11之間的密封件50之前。出于這一原因， 密封件50也必須針對(duì)該運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。必須防止，通過(guò)壓力差在渦輪側(cè)的輪側(cè)空間的方向上通過(guò)密封件50吸入軸承殼體流體。根據(jù)本發(fā)明，如此設(shè)計(jì)密封件及其鄰接的構(gòu)件，S卩，可靠地防止軸承殼體流體通過(guò)軸30從軸承殼體11中離開(kāi)進(jìn)入第一工作輪20的輪側(cè)空間中。在渦輪機(jī)械1的運(yùn)行中，軸承殼體流體(在此為潤(rùn)滑油)以噴射的方式對(duì)密封件 50進(jìn)行加載，其中，作為軸承油的軸承殼體流體從渦輪機(jī)械1的單個(gè)軸承部件中離開(kāi)。此外，可通過(guò)直接來(lái)自滑動(dòng)軸承40的(油)輸送孔的附加的加載利用軸承殼體流體(在此為噴射油)濕潤(rùn)密封件50，其中，該濕潤(rùn)用作密封部件的冷卻，并且應(yīng)由此防止軸承殼體流體在密封件50之內(nèi)結(jié)焦。在此，在軸承殼體11之前可存在過(guò)壓或低壓。可僅僅由軸承油、僅僅由噴射潤(rùn)油以及由軸承油和噴射油同時(shí)加載密封件50。在此，輸送到滑動(dòng)軸承40的軸承殼體流體的溫度和壓力可變化，這基本上影響在密封件50上的軸承殼體流體的量和排泄特性(Ablaufverhalten)。通過(guò)給定輪廓的(profiliert)軸區(qū)段形成密封件50的第二密封部分52，或如在圖3中顯示的那樣，以熱壓配合的套的實(shí)施方案在軸30上在第一工作輪20 (渦輪工作輪) 之前形成該第二密封部分52。密封件50的第一密封部分51由軸承殼體11的單獨(dú)的構(gòu)件形成，在此該構(gòu)件實(shí)施成密封蓋。第一密封部分51和第二密封部分52的輪廓(Profil)形成非接觸的攔截迷宮53，該攔截迷宮53以多個(gè)連續(xù)的密封間隙和排出腔M為特征。如已經(jīng)提及的那樣，通過(guò)軸承殼體流體(其從直接鄰接的在此構(gòu)造成徑向軸承襯 41的軸承部件中離開(kāi))噴濺(bespritzen)密封件50。在此，所謂的腔墊片60可在軸向的方向上限制浮動(dòng)的徑向軸承襯41的外配合面(Sitz)。在固定的徑向軸承襯41 (捕獲油減震器(Quetsch0ldampfer)類(lèi)型)的情況中，利用槽接合到徑向軸承襯41的端側(cè)中的腔墊片60用于固定徑向軸承襯41 (徑向軸承襯41不一起旋轉(zhuǎn))。在徑向軸承襯41 一起旋轉(zhuǎn)的情況中，腔墊片60具有調(diào)整徑向軸承襯41的軸向的間隙的功能，這對(duì)于徑向軸承襯41的轉(zhuǎn)速是決定性的。但是，在這兩種情況中，腔墊片60也用于從徑向軸承襯41的內(nèi)和外潤(rùn)滑間隙中流出的軸承殼體流體的節(jié)流，并且由此決定性地影響滑動(dòng)軸承40的減震特性。在大多數(shù)情況中，從徑向軸承襯41中并由此在腔墊片60的內(nèi)直徑處離開(kāi)的軸承殼體流體主要加載密封件50的第一密封間隙。但是，軸承殼體流體的較小的量(小滴和霧)也濕潤(rùn)第一密封部分51 (密封蓋)的周?chē)膮^(qū)域。為了防止軸承殼體流體的該較小的量在第一密封部分51處結(jié)焦，有意識(shí)地由來(lái)自噴射孔71的軸承殼體流體束冷卻該區(qū)域，其中，軸承殼體流體束在第一密封部分51的上區(qū)域中沖擊(auftreffen)到第一密封部分51 上。噴射孔71通入徑向軸承襯41的軸承殼體流體供給孔70中。朝向渦輪側(cè)，還通過(guò)附加的蓋80 (在此為端蓋)將第一密封部分51與第一工作輪20的輪側(cè)空間分離。如尤其地可在圖4中看出的那樣，根據(jù)本發(fā)明，在第一密封件51處在軸承殼體側(cè)設(shè)置有利用圓形的彎曲以沿著周緣的方式環(huán)繞軸30的外周緣的流體排泄槽51a，從而施加到第一密封部分51上的軸承殼體流體LF可沿著流體排泄槽51a垂直地向下流出。在流體排泄槽51a中在軸30的兩側(cè)分別設(shè)置有流體流引導(dǎo)元件56，56 (在圖4中僅僅可看出前部的流體流引導(dǎo)元件)，該流體流引導(dǎo)元件56，56以遠(yuǎn)離軸30的方式將軸承殼體流體LF徑向地從流體排泄槽51a中導(dǎo)出。
根據(jù)本發(fā)明，可結(jié)合密封元件實(shí)現(xiàn)流體流引導(dǎo)元件56，56，密封元件在渦輪機(jī)械1 運(yùn)行期間通過(guò)利用軸承殼體流體LF的持續(xù)的噴濺被冷卻以用于充分的冷卻并且由此用于避免油液結(jié)焦。在當(dāng)前情況中，流體流引導(dǎo)元件56，56結(jié)合到第一密封部分51 (密封蓋) 中，該第一密封部分51與軸側(cè)的攔截迷宮(第二密封部分5 共同表示渦輪機(jī)械1的密封件50。在此，流體流引導(dǎo)元件56，56位于第一密封部分51的流體排泄槽51a中。流體流引導(dǎo)元件56，56或者可作為單獨(dú)的構(gòu)件在下導(dǎo)出槽55(見(jiàn)圖3)的兩側(cè)引入流體排泄槽51a 中，或者可例如在流體排泄槽51a被鏜孔(Ausdrehen)時(shí)在加工過(guò)程之中保持為實(shí)心材料 (Vollmaterial)。兩種方案都實(shí)現(xiàn)相同的功能。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)流體流引導(dǎo)元件56具有流入?yún)^(qū)域56a，在該流入?yún)^(qū)域56a中軸承殼體流體LF沖擊到流體流引導(dǎo)元件56上；以及流出區(qū)域56b，在該流出區(qū)域56b中軸承殼體流體LF從流體流引導(dǎo)元件56處脫離。如可從圖4中看出的那樣，流入?yún)^(qū)域56a構(gòu)造成從流體排泄槽51a的底面51b開(kāi)始徑向地遠(yuǎn)離軸30延伸的流入面的形式，其中，流入?yún)^(qū)域56a以與流體排泄槽51a的彎曲相反的方式弓形地彎曲。此外，如可從圖4中看出的那樣，流出區(qū)域56b具有導(dǎo)流邊緣56c，該導(dǎo)流邊緣56c 在流入?yún)^(qū)域56a的遠(yuǎn)離流體排泄槽51a的端部處限制流入?yún)^(qū)域56a，并且該導(dǎo)流邊緣56c布置在流體流引導(dǎo)元件56的徑向地最外的位置處。此外，流出區(qū)域56b具有后引導(dǎo)面56d，該后引導(dǎo)面56d以沿著軸30的周緣延伸的方式聯(lián)接到導(dǎo)流邊緣56c處，其中，后引導(dǎo)面56d 以與流體排泄槽51a的彎曲相應(yīng)的方式彎曲。相應(yīng)地，流體流引導(dǎo)元件56，56構(gòu)造成有利于流動(dòng)，也就是說(shuō)，在排出的軸承殼體流體LF的流入?yún)^(qū)域56a處流體流引導(dǎo)元件56，56具有大的半徑，以使得盡可能穩(wěn)定地從流體排泄槽51a中導(dǎo)出軸承殼體流體LF。此外，在端部處(即，在流出區(qū)域56b中)如此設(shè)計(jì)流體流引導(dǎo)元件56，56，即，軸承殼體流體LF不可再到達(dá)鄰接的導(dǎo)出槽55，并且提前流出。如在圖4中說(shuō)明的那樣，第一密封部分51的流體排泄槽51a應(yīng)圍繞密封部位將噴射到排泄槽51a上的軸承殼體流體LF導(dǎo)出。在此，軸承殼體流體LF可在第一密封部分51 的一個(gè)或多個(gè)任意的部位處沖擊到密封件51上。根據(jù)本發(fā)明，不必有意識(shí)地通過(guò)合適地取向的噴嘴將軸承殼體流體LF施加到第一密封部分51上，而同樣可設(shè)想的是，可從源于軸承部位中流出的軸承殼體流體LF中、從由于從軸30離心分離的軸承殼體流體LF或其它噴濺作用對(duì)第一密封部分51的噴濺中得到第一密封部分51的濕潤(rùn)。為了避免在第一密封部分51的輪廓處流出的軸承殼體流體LF無(wú)障礙地滲入密封件50的真正的(eigentlich)幾何結(jié)構(gòu)中，通過(guò)第一密封部分51的內(nèi)側(cè)的合適的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)流體排泄槽51a。軸承殼體流體LF跟隨該流體排泄槽51a，直至其向下流出。然而，軸承殼體流體LF在流體排泄槽51a的最大的水平割線Smax的部位處不是垂直地向下流出，而是取決于軸承殼體流體LF和通過(guò)密封件50吸入的氣流GS (該氣流GS由于在密封件50前存在的低壓而產(chǎn)生)的體積流量的強(qiáng)度(Starke):還在一定的片刻中跟隨流體排泄槽51a的柱面或底面51b。流體排泄槽51a的最長(zhǎng)的水平的割線Smax水平地延伸穿過(guò)軸30的中心縱軸線。因此，軸承殼體流體LF相對(duì)于側(cè)向地設(shè)定到流體排泄槽51a處的垂線的脫離角大于180度。這一情況的原因?yàn)?，在軸承殼體流體LF和第一密封部分51之間的邊界層過(guò)程以及在第一密封部分51的內(nèi)側(cè)上的最小的流體靜力的壓力差的影響。由于攔截迷宮腔(其形成以上已提及的導(dǎo)出槽55，該導(dǎo)出槽55用作導(dǎo)出通過(guò)密封件50的第一密封間隙滲入的軸承殼體流體LF)的向下指向的徑向的孔，吸入的空氣流或氣流GS通常進(jìn)入(einschlagen)通過(guò)導(dǎo)出槽55的路徑，因?yàn)閷?dǎo)出槽55將最小的阻力反作用于氣流GS。如果由于一定的環(huán)境⑴mstand)，軸承殼體流體LF的脫離角足夠大和/或流經(jīng)密封件50的氣流GS足夠大，則可出現(xiàn)吸入跟隨流體排泄槽51a的軸承殼體流體LF，并且由此可導(dǎo)致密封件50的不密封性。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的流體流引導(dǎo)元件56，56以這種方式影響在第一密封部分51的內(nèi)側(cè)處排出且跟隨流體排泄槽51a的軸承殼體流體LF的脫離角的大小，即，流出的軸承殼體流體LF的脫離角顯著地減小。這使得，從導(dǎo)出槽55中流出的軸承殼體流體流不與在流體排泄槽51a上流動(dòng)的軸承殼體流體LF(噴射油)的流相結(jié)合，并且可靠地防止了以通過(guò)密封件50的氣流GS為基礎(chǔ)吸入軸承殼體流體LF。為了實(shí)現(xiàn)軸承殼體流體LF尤其安全地從流體排泄槽51a中導(dǎo)出或脫離，兩個(gè)流體流引導(dǎo)元件56，56中每一個(gè)的進(jìn)口端部56e布置在由流體排泄槽51a的最長(zhǎng)的水平的割線 Smax限定的點(diǎn)處。
權(quán)利要求
1.一種渦輪機(jī)械(1)，帶有具有軸承殼體(11)和工作輪殼體(12，1 的殼體(10)； 可旋轉(zhuǎn)地支承在所述軸承殼體(11)中的軸(30)；與所述軸(30)相連接且布置在所述工作輪殼體(12，13)中的工作輪O0，21)；以及密封件(50)，所述密封件(50)具有由靜止的限定了從所述軸承殼體(11)到所述工作輪殼體(12，1 的軸(30)的通道的殼體部分形成的第一密封部分(51)以及與所述軸(30)的外周緣相連接的第二密封部分(52)，并且所述密封件(50)阻斷在所述軸承殼體(11)和所述工作輪殼體(12，13)之間的流體通道，其中，在所述第一密封部分(51)處在軸承殼體側(cè)設(shè)置有利用彎曲以沿著周緣的方式環(huán)繞所述軸(30)的外周緣的流體排泄槽(51a)，從而施加到所述第一密封部分(51)上的軸承殼體流體(LF)可沿著所述流體排泄槽(51a)垂直地向下流出，其特征在于，在所述流體排泄槽(51a)中在所述軸(30)的兩側(cè)分別設(shè)置有流體流引導(dǎo)元件(56)，所述流體流引導(dǎo)元件(56)徑向地以遠(yuǎn)離所述軸(30)的方式將所述軸承殼體流體(LF)從所述流體排泄槽(51a)中導(dǎo)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，每個(gè)流體流引導(dǎo)元件(56)具有 流入?yún)^(qū)域(56a)，在所述流入?yún)^(qū)域(56a)中所述軸承殼體流體(LF)沖擊到所述流體流引導(dǎo)元件(56)上；以及流出區(qū)域(56b)，在所述流出區(qū)域(56b)中所述軸承殼體流體(LF)從所述流體流引導(dǎo)元件(56)處脫離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，所述流入?yún)^(qū)域(56a)構(gòu)造成從所述流體排泄槽(51a)的底面(51b)開(kāi)始徑向地遠(yuǎn)離所述軸(30)延伸的流入面的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，所述流入?yún)^(qū)域(56a)以與所述流體排泄槽(51a)的彎曲相反的方式弓形地彎曲。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，所述流出區(qū)域(56b)具有導(dǎo)流邊緣(56c)，所述導(dǎo)流邊緣(56c)在所述流入?yún)^(qū)域(56a)的遠(yuǎn)離所述流體排泄槽(51a) 的端部處限制所述流入?yún)^(qū)域(56a)，并且所述導(dǎo)流邊緣(56c)布置在所述流體流引導(dǎo)元件 (56)的徑向地最外的位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，所述流出區(qū)域(56b)具有后引導(dǎo)面(56d)，所述后引導(dǎo)面(56d)以沿著所述軸(30)的周緣延伸的方式聯(lián)接到所述導(dǎo)流邊緣 (56c)處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，所述后引導(dǎo)面(56d)以與所述流體排泄槽(51a)的彎曲相應(yīng)的方式彎曲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，兩個(gè)流體流引導(dǎo)元件(56，56)中每一個(gè)的進(jìn)口端部(56e)布置在由所述流體排泄槽(51a)的最長(zhǎng)的水平的割線(Smax)限定的點(diǎn)處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，由密封蓋形成所述第一密封部分(51)，所述密封蓋從所述工作輪殼體(1 的側(cè)邊開(kāi)始安置到所述殼體(10) 處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)械(1)，其特征在于，所述密封件(50) 構(gòu)造成非接觸的迷宮式密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)械，帶有具有軸承殼體和工作輪殼體的殼體；軸；工作輪；以及密封件，其具有由靜止的限定了從軸承殼體到工作輪殼體的軸的通道的殼體部分形成的第一密封部分以及與軸的外周緣相連接的第二密封部分，并且密封件阻斷在軸承殼體和工作輪殼體之間的流體通道，其中，在第一密封部分處在軸承殼體側(cè)設(shè)置有利用彎曲以沿著周緣的方式環(huán)繞軸的外周緣的流體排泄槽，從而施加到第一密封部分上的軸承殼體流體可沿著流體排泄槽垂直地向下流出。根據(jù)本發(fā)明，在流體排泄槽中在軸的兩側(cè)分別設(shè)置有流體流引導(dǎo)元件，其徑向地以遠(yuǎn)離軸的方式將軸承殼體流體從流體排泄槽中導(dǎo)出。由此，可靠地防止了流體穿過(guò)密封件。
文檔編號(hào)F01D25/16GK102418567SQ20111022193
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者C·馬克, J·佩賓 申請(qǐng)人:曼柴油機(jī)和渦輪機(jī)歐洲股份公司