一种涡轮增压器轮背压力测量结构及测量方法

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，尤其涉及一种涡轮增压器轮背压力测量结构及测量方法。

背景技术

随着内燃机技术的发展，对增压器的效率和可靠性越来越高，增压器效率主要通过提高气动性能和减小机械摩擦损失而不断提高。增压器轴承特别是推力轴承是增压器工作时机械摩擦损失的主要来源，是影响增压器寿命的关键核心部件。增压器轴向推力是增压器推力轴承设计依据，是合理确定推力轴承承载载荷分布和耗功的关键参数。准确获得增压器工作状态轴向推力大小具有重要意义，目前，增压器工作状态下所受的轴向推力一般是通过气动计算获得的，轮背后的压力特别是带气封齿的轮背是通过估算增压器密封结构的压差计算的，与实际存在有一定的误差。

发明内容

本发明提供一种涡轮增压器轮背压力测量结构及测量方法，以克服涡轮增压器轮背压力测量不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种涡轮增压器轮背压力测量结构，包括压气机叶轮、压气机气封圈、中间体、压力传感器、螺堵、涡轮端隔热罩和涡轮，所述中间体内部设有第一压力通道、第二压力通道和第三压力通道，所述第二压力通道的上端固定连接所述压力传感器，所述第一压力通道的一端与所述第二压力通道连通，其另一端开设到所述中间体的左端侧面且设有密封螺纹，所述第三压力通道的一端与所述第一压力通道连通，其另一端开设到所述中间体的右端面且设有密封螺纹，第一压力通道和所述第三压力通道的密封螺纹处通过所述螺堵密封，所述压气机气封圈上设置有连接压气机叶轮后背和中间体的压力通道，所述涡轮隔热罩上设置有连接涡轮后背和中间体的压力通道，所述压气机气封圈固定在所述压气机叶轮和中间体之间，所述涡轮端隔热罩固定在所述涡轮和中间体之间。

进一步的，所述压气机气封圈通过螺栓与所述中间体连接，所述压气机气封圈与所述中间体之间采用0型密封圈进行密封。

进一步的，所述涡轮端隔热罩通过所述中间体和涡轮壳压紧连接，所述涡轮端隔热罩与所述中间体测量通道间隙采用C型圈或石墨垫圈密封。

一种涡轮增压器轮背压力测量方法，包括：

S1：测量压气机叶轮背压力时，将螺堵堵在靠涡轮端的中间体密封螺纹上；

S2：开启增压器并调整到设定的稳定工作状态下的压比流量，压力传感器测量压力通道内的压力值；

S3：关闭压气机；

S4：测量涡轮后背压力时，将螺堵堵在靠压气机端的中间体密封螺纹上；

S5：开启增压器并调整到设定的稳定工作状态下的压比流量，压力传感器测量压力通道内的压力值。

有益效果：本发明提供了一种涡轮增压器轮背压力的简易测量方法，可以在增压器试验台或随柴油机运行时的任意稳定状态下进行测试，在不改动增压器主体结构，仅在压气机气封圈、中间体和涡轮端隔热罩增加测量压力通道，便可以测量准确的涡轮增压器轮背压力值，从而更准确地计算出推力轴承承受的轴向推力，精细准确地设计推力轴承，同时为增压器轮背后压力的正确计算修正提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种涡轮增压器轮背压力测量结构及方法结构示意图；

图2为本发明公开的一种涡轮增压器轮背压力测量结构及方法0型密封圈处局部放大图；

图3为本发明公开的一种涡轮增压器轮背压力测量结构及方法C型圈或石墨垫圈处局部放大图；

图中：1、压气机叶轮，2、压气机气封圈，3、中间体，4、压力传感器，5、螺堵，6、涡轮端隔热罩，7、涡轮，8、O型密封圈，9、C型圈或石墨垫圈，10、涡轮壳，301、第一压力通道，302、第二压力通道，303、第三压力通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种涡轮增压器轮背压力测量结构，如图1所示，包括压气机叶轮1、压气机气封圈2、中间体3、压力传感器4、螺堵5、涡轮端隔热罩6和涡轮7，所述中间体3内部设有第一压力通道301、第二压力通道302和第三压力通道303，所述第二压力通道302的上端固定连接所述压力传感器4，所述第一压力通道301的一端与所述第二压力通道302连通，其另一端开设到所述中间体3的左端侧面且设置有密封螺纹，所述第三压力通道303的一端与所述第一压力通道301连通，其另一端开设到所述中间体3的右端面且设有密封螺纹，第一压力通道301和所述第三压力通道303的密封螺纹处通过所述螺堵5密封，所述压气机气封圈2上设置有连接压气机叶轮1后背和中间体3的压力通道，所述涡轮隔热罩6上设置有连接涡轮7后背和中间体3的压力通道，所述压气机气封圈2固定在所述压气机叶轮1和中间体3之间，所述涡轮端隔热罩6固定在所述涡轮7和中间体3之间。在不改动增压器主体结构的情况下，仅在压气机气封圈1、中间体3和涡轮端隔热罩6增加测量压力通道，同时压气机气封圈1、中间体3和涡轮端隔热罩6均可拆卸，可以准确测量压气机叶轮背和涡轮端后背压力。

在具体实施例中，如图2所示，所述压气机气封圈2通过螺栓与所述中间体3连接，所述压气机叶轮1通过螺纹与涡轮7连接，所述压气机气封圈2与所述中间体3之间采用0型密封圈8进行密封，通过设置0型密封圈8可以增加气密性，使测量的压气机叶轮背压力结果更加准确。

在具体实施例中，如图3所示，所述涡轮端隔热罩6通过所述中间体3和涡轮壳10压紧连接，所述涡轮壳10通过螺栓与所述中间体3固定连接，所述压气机叶轮1和所述涡轮7组成的转子是通过轴承座与所述中间体3连接，所述涡轮端隔热罩6与所述中间体3测量通道间隙采用C型圈或石墨垫圈9密封，通过设置C型圈或石墨垫圈9，使测量的涡轮端后背压力值更加准确。

一种涡轮增压器轮背压力测量方法，包括：

S1：测量压气机叶轮背压力时，通过拆卸螺栓拆下涡轮壳和涡轮，将涡轮端隔离罩拿出，再将螺堵堵在靠涡轮端的中间体密封螺纹上，然后再重新装合；

S2：开启增压器并调整到任意稳定工作状态下的压比流量，压力传感器测量压力通道内的压力值；

S3：关闭压气机；

S4：测量涡轮后背压力时，将中间体的螺栓拆下，并将旋转螺纹降压气机叶轮在涡轮上拆下，将螺堵堵在靠压气机端的中间体密封螺纹上，然后再重新装合；

S5：开启增压器并调整到任意稳定工作状态下的压比流量，压力传感器测量压力通道内的压力值。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。