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摘 要：了解涡轮增压器的构造和工作原理，掌握正确使用方法、精心维护、科学保养涡轮增压器，可大大延长涡轮增压器的使用寿命。
关键词：涡轮增压器； 结构； 原理 ； 使用 ； 维护 ； 保养
霍林河露天矿是我国五大露天矿之一，采用单斗汽车工艺，共有155台大型矿自卸汽车，全部由带涡轮增压器的康明斯柴油机作为动力来源，涡轮增压器可使柴油机在结构参数相同的情况下明显提高功率、增大扭矩,同时降低燃油耗,减少排气污染,尤其在象霍林河这样的高原地区使用效果更明显。涡轮增压器长期在高温排气驱动条件下运转，其工作转速高达每分钟数万转。影响增压器使用寿命主要有两方面因素，一方面是与增压器本身的品质有关，另一方面是与增压器的使用及维修管理水平有直接关系，分析涡轮增压器损坏原因，大部分原因都是由于操作方法不正确及维修保养不当所致。下面从涡轮增压器结构组成及工作原理入手，阐述如何正确使用及维护保养增压器，进而延长其使用寿命。
一、涡轮增压器的基本原理
涡轮增压器主要部件包括涡轮机、中间体、压气机，其中涡轮机与柴油机的排气管相连接，压气机与柴油机的进气管相接，柴油机排出的废气在涡轮中膨胀作功，驱动涡轮并带动同轴的压气机叶轮高速旋转，新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下，被压缩后进入柴油机气缸，由于空气密度增加，使每个工作循环进入气缸的新鲜空气量增加，可向气缸喷入更多的燃油，涡轮增压器的应用，显著改善柴油机燃烧过程，提高了柴油机功率。
二、涡轮增压器的结构组成及各部件作用
涡轮增压器由涡轮机、中间体、压气机、转子总成、轴承机构、密封装置组成。
1、涡轮机
涡轮机由涡轮、涡轮壳、无叶喷嘴环组成。它是驱动压气机叶轮旋转的原动机，柴油机排出的废气进入涡轮壳，再经由喷嘴环以一定的速度和按一定方向进入涡轮，废气在涡轮中膨胀作功，由涡轮轴输出带动压气机叶轮高速旋转。
2、 中间体
中间体是涡轮增压器的支撑机构，用螺栓把扩压器后板和涡轮壳体固定在中间体上，转子的径向载荷和轴向载荷分别经浮动轴承和止推轴承最终传递给中间体。
中间体又是涡轮增压器的润滑冷却装置，它的进油口至柴油机润滑系的主油道，回油口接至油底壳。机油除了对涡轮轴、浮动轴承、止推轴承进行润滑外，也将被废气加热了的涡轮传递过来的热量带走，保证涡轮增压器可靠运转。
在中间体内孔安装4个孔用弹性挡圈，它对浮动轴承起轴向定位作用。
3、 压气机
由压气机叶轮、压气机壳、扩压器后板、无叶扩压器组成。压气机叶轮的作用是把涡轮的膨胀功转变为空气的动能和压力能，再经过无叶扩压器和压气机壳的扩压作用，把空气的动能转变为压力能，使空气压力进一步提高后进入柴油机的进气管。
4、转子总成
涡轮增压器的转子总成由涡轮与轴总成、止推片、止推环、密封环支承、压气机叶轮、锁紧螺母等组成。它是涡轮增压器中有动平衡要求的部件。
5、轴承机构
涡轮增压器转子轴上装有浮动轴承，它的内孔与轴、外圆与中间体内孔具有规定的间隙，形成双层油膜润滑，使转子在高转速运转时自动定心和增强冷却效果，浮动轴承承受转子的径向载荷。中间体上装有止推轴承，止推轴承与止推环的轴向尺寸差值为转子的轴向串动量，止推轴承承受转子的轴向载荷。
6、 密封装置
在涡轮轴与密封环支承的密封环槽上装有密封环，它起油封和气封的双重作用，在与中间体接触面的扩压器后板的环形槽内装有O型橡胶密封圈，起油封作用，在扩压器后板外圆的环形槽内装有O型橡胶密封圈，起气封作用。
三、涡轮增压器的正确保养
由于柴油机使用工况不同，工作环境的差异，定期保养的时间间隔有所不同，一般露天矿可参考如下标准进行：
1、定期更换机油，按康明斯发动机公司的要求，每运转250小时就必须更换一次机油。如果使用条件恶劣，还要相应缩短换油周期。
2、柴油机每工作100～150小时，按如下项目进行检查：
（1）检查空气滤清器到压气机进口之间的管路、接头是否完好，如有破损或松动应及时更换，以免进入灰尘等异物，避免发生磨损或打坏压气机叶轮现象。
（2）检查涡轮增压器与柴油机进排气管连接螺栓、卡箍螺栓是否松动，消除漏气现象。
（3 ）检查涡轮增压器进回油管有无损坏或节流现象，接头处连接螺栓有无松动。
（4） 检查增压器壳体有无裂纹、损坏现象。
（5） 检查机油品质，抽出油尺，用手捻动机油，观察有无机械杂质或黏度变化。
（6） 随时清除涡轮增压器壳体上的油污、尘垢。
（7） 用高压空气清吹空气滤清器。若工作环境灰尘较多，应缩短清吹周期。
3、 柴油机每工作1500小时，按如下项目进行检查：
（1）在柴油机上断开涡轮增压器压气机与进气管道接口、涡轮与排气管道接口，进行径向间隙及轴向串动量检查。径向间隙的变化反应了浮动轴承、中间体内孔的磨损程度。轴向串动量的变化反应了止推轴承的磨损程度，通过检查可以判断是否需要维修。
（2）径向间隙测量：沿径向压下压气机叶轮轮毂，用塞尺测量加力侧和180°对面侧压力机叶轮与压气机壳之间的间隙，两处的间隙都应在规定的范围之内。涡轮与涡轮壳径向间隙测量方法与压气机相同。
（3）轴向串动量测量：将轴从一端沿轴向推向另一端，把千分尺侧头顶在加力这一段，并保持一定压缩量，千分尺指针调至0位，然后从另一端将轴沿轴向推向千分表一端，千分表读数即为轴向串动量。
四、科学的维护
1、 涡轮增压器正确安装方法。安装前首先仔细检查柴油机进排气管道内、涡轮增压器进回油管路内是否存在异物，清理干净。然后检查压气机壳、涡轮壳相对位置与柴油机进排气管相对位置是否一致，不一致时应松开压气机壳与扩压器后板间的紧固螺栓，涡轮壳与中间体间的紧固螺栓，调整压气机壳与涡轮壳的相对位置，使之与柴油机进排气管相对位置一致，并使中间体的机油出口垂直向下，将涡轮增压器自身的各部螺栓紧固后才能往柴油机上安装。检查涡轮壳进口法兰垫片，进回油口垫片尺寸是否合适，然后用螺栓将涡轮壳进口法兰固定在柴油机排气管上，其他部分的连接必须是柔性的。在连接进油管道前，应向机油进口注入不少于50毫升的洁净机油，同时用手拨动转子，使之得到充足的润滑。
2、对于长期停用的柴油机、当更换机油、清洗或更换机油滤芯时，应松开增压器进油管，向增压器加注机油。也可采用起动机拖动的方法将机油充满柴油机的润滑系统使包括涡轮增压器在内的所有摩擦副都得到预润滑。
五、正确使用
1、自卸车起动后,应让柴油机怠速运转3分钟,待机油达到一定的温度和压力,流动性能改善,增压器轴承得到充分润滑后,方可提高转速,然后再起步行驶或投入作业,这一点在外界气温较低时尤为重要。对于停机时间超过一个月的自卸车,起动前应该松开增压器进油管接头,向进油口加注适量与油底壳同牌号的机油,以防起动时因润滑不良而使转子轴发生烧蚀。
2、要避免柴油机长时间怠速运转。因怠速时涡轮端的废气压力和压气机端的空气压力较低，低于中间体内的机油压力，加上涡轮增压器转速较低，密封环与环槽侧间隙的油膜不易形成，易造成涡轮端与压气机端漏油。
3、柴油机停机前应低怠速运转3～5分钟，在无特殊情况下不可立即停车。严禁采用“加速—熄火—空挡滑行”的操作方法，因机油泵停止工作而中断机油的循环，积蓄在涡轮增压器里的热量得不到散发，零件将因过热而损坏。
4、运转中应注意观察涡轮增压器壳体连接处，进回油管接头处，与柴油机进排气管连接处有无漏油、漏气现象，有无异常音响和振动，否则应停车检查，予以排除。
总之，即正确使用涡轮增压器，对涡轮增压器科学的维护保养。可延长涡轮增压器的使用寿命，进而提高管理水平，提高企业的经济效益。
摘 要：了解涡轮增压器的构造和工作原理，掌握正确使用方法、精心维护、科学保养涡轮增压器，可大大延长涡轮增压器的使用寿命。
关键词：涡轮增压器； 结构； 原理 ； 使用 ； 维护 ； 保养
霍林河露天矿是我国五大露天矿之一，采用单斗汽车工艺，共有155台大型矿自卸汽车，全部由带涡轮增压器的康明斯柴油机作为动力来源，涡轮增压器可使柴油机在结构参数相同的情况下明显提高功率、增大扭矩,同时降低燃油耗,减少排气污染,尤其在象霍林河这样的高原地区使用效果更明显。涡轮增压器长期在高温排气驱动条件下运转，其工作转速高达每分钟数万转。影响增压器使用寿命主要有两方面因素，一方面是与增压器本身的品质有关，另一方面是与增压器的使用及维修管理水平有直接关系，分析涡轮增压器损坏原因，大部分原因都是由于操作方法不正确及维修保养不当所致。下面从涡轮增压器结构组成及工作原理入手，阐述如何正确使用及维护保养增压器，进而延长其使用寿命。
一、涡轮增压器的基本原理
涡轮增压器主要部件包括涡轮机、中间体、压气机，其中涡轮机与柴油机的排气管相连接，压气机与柴油机的进气管相接，柴油机排出的废气在涡轮中膨胀作功，驱动涡轮并带动同轴的压气机叶轮高速旋转，新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下，被压缩后进入柴油机气缸，由于空气密度增加，使每个工作循环进入气缸的新鲜空气量增加，可向气缸喷入更多的燃油，涡轮增压器的应用，显著改善柴油机燃烧过程，提高了柴油机功率。
二、涡轮增压器的结构组成及各部件作用
涡轮增压器由涡轮机、中间体、压气机、转子总成、轴承机构、密封装置组成。
1、涡轮机
涡轮机由涡轮、涡轮壳、无叶喷嘴环组成。它是驱动压气机叶轮旋转的原动机，柴油机排出的废气进入涡轮壳，再经由喷嘴环以一定的速度和按一定方向进入涡轮，废气在涡轮中膨胀作功，由涡轮轴输出带动压气机叶轮高速旋转。
2、 中间体
中间体是涡轮增压器的支撑机构，用螺栓把扩压器后板和涡轮壳体固定在中间体上，转子的径向载荷和轴向载荷分别经浮动轴承和止推轴承最终传递给中间体。
中间体又是涡轮增压器的润滑冷却装置，它的进油口至柴油机润滑系的主油道，回油口接至油底壳。机油除了对涡轮轴、浮动轴承、止推轴承进行润滑外，也将被废气加热了的涡轮传递过来的热量带走，保证涡轮增压器可靠运转。
在中间体内孔安装4个孔用弹性挡圈，它对浮动轴承起轴向定位作用。
3、 压气机
由压气机叶轮、压气机壳、扩压器后板、无叶扩压器组成。压气机叶轮的作用是把涡轮的膨胀功转变为空气的动能和压力能，再经过无叶扩压器和压气机壳的扩压作用，把空气的动能转变为压力能，使空气压力进一步提高后进入柴油机的进气管。
4、转子总成
涡轮增压器的转子总成由涡轮与轴总成、止推片、止推环、密封环支承、压气机叶轮、锁紧螺母等组成。它是涡轮增压器中有动平衡要求的部件。
5、轴承机构
涡轮增压器转子轴上装有浮动轴承，它的内孔与轴、外圆与中间体内孔具有规定的间隙，形成双层油膜润滑，使转子在高转速运转时自动定心和增强冷却效果，浮动轴承承受转子的径向载荷。中间体上装有止推轴承，止推轴承与止推环的轴向尺寸差值为转子的轴向串动量，止推轴承承受转子的轴向载荷。
6、 密封装置
在涡轮轴与密封环支承的密封环槽上装有密封环，它起油封和气封的双重作用，在与中间体接触面的扩压器后板的环形槽内装有O型橡胶密封圈，起油封作用，在扩压器后板外圆的环形槽内装有O型橡胶密封圈，起气封作用。
三、涡轮增压器的正确保养
由于柴油机使用工况不同，工作环境的差异，定期保养的时间间隔有所不同，一般露天矿可参考如下标准进行：
1、定期更换机油，按康明斯发动机公司的要求，每运转250小时就必须更换一次机油。如果使用条件恶劣，还要相应缩短换油周期。
2、柴油机每工作100～150小时，按如下项目进行检查：
（1）检查空气滤清器到压气机进口之间的管路、接头是否完好，如有破损或松动应及时更换，以免进入灰尘等异物，避免发生磨损或打坏压气机叶轮现象。
（2）检查涡轮增压器与柴油机进排气管连接螺栓、卡箍螺栓是否松动，消除漏气现象。
（3 ）检查涡轮增压器进回油管有无损坏或节流现象，接头处连接螺栓有无松动。
（4） 检查增压器壳体有无裂纹、损坏现象。
（5） 检查机油品质，抽出油尺，用手捻动机油，观察有无机械杂质或黏度变化。
（6） 随时清除涡轮增压器壳体上的油污、尘垢。
（7） 用高压空气清吹空气滤清器。若工作环境灰尘较多，应缩短清吹周期。
3、 柴油机每工作1500小时，按如下项目进行检查：
（1）在柴油机上断开涡轮增压器压气机与进气管道接口、涡轮与排气管道接口，进行径向间隙及轴向串动量检查。径向间隙的变化反应了浮动轴承、中间体内孔的磨损程度。轴向串动量的变化反应了止推轴承的磨损程度，通过检查可以判断是否需要维修。
（2）径向间隙测量：沿径向压下压气机叶轮轮毂，用塞尺测量加力侧和180°对面侧压力机叶轮与压气机壳之间的间隙，两处的间隙都应在规定的范围之内。涡轮与涡轮壳径向间隙测量方法与压气机相同。
（3）轴向串动量测量：将轴从一端沿轴向推向另一端，把千分尺侧头顶在加力这一段，并保持一定压缩量，千分尺指针调至0位，然后从另一端将轴沿轴向推向千分表一端，千分表读数即为轴向串动量。
四、科学的维护
1、 涡轮增压器正确安装方法。安装前首先仔细检查柴油机进排气管道内、涡轮增压器进回油管路内是否存在异物，清理干净。然后检查压气机壳、涡轮壳相对位置与柴油机进排气管相对位置是否一致，不一致时应松开压气机壳与扩压器后板间的紧固螺栓，涡轮壳与中间体间的紧固螺栓，调整压气机壳与涡轮壳的相对位置，使之与柴油机进排气管相对位置一致，并使中间体的机油出口垂直向下，将涡轮增压器自身的各部螺栓紧固后才能往柴油机上安装。检查涡轮壳进口法兰垫片，进回油口垫片尺寸是否合适，然后用螺栓将涡轮壳进口法兰固定在柴油机排气管上，其他部分的连接必须是柔性的。在连接进油管道前，应向机油进口注入不少于50毫升的洁净机油，同时用手拨动转子，使之得到充足的润滑。
2、对于长期停用的柴油机、当更换机油、清洗或更换机油滤芯时，应松开增压器进油管，向增压器加注机油。也可采用起动机拖动的方法将机油充满柴油机的润滑系统使包括涡轮增压器在内的所有摩擦副都得到预润滑。
五、正确使用
1、自卸车起动后,应让柴油机怠速运转3分钟,待机油达到一定的温度和压力,流动性能改善,增压器轴承得到充分润滑后,方可提高转速,然后再起步行驶或投入作业,这一点在外界气温较低时尤为重要。对于停机时间超过一个月的自卸车,起动前应该松开增压器进油管接头,向进油口加注适量与油底壳同牌号的机油,以防起动时因润滑不良而使转子轴发生烧蚀。
2、要避免柴油机长时间怠速运转。因怠速时涡轮端的废气压力和压气机端的空气压力较低，低于中间体内的机油压力，加上涡轮增压器转速较低，密封环与环槽侧间隙的油膜不易形成，易造成涡轮端与压气机端漏油。
3、柴油机停机前应低怠速运转3～5分钟，在无特殊情况下不可立即停车。严禁采用“加速—熄火—空挡滑行”的操作方法，因机油泵停止工作而中断机油的循环，积蓄在涡轮增压器里的热量得不到散发，零件将因过热而损坏。
4、运转中应注意观察涡轮增压器壳体连接处，进回油管接头处，与柴油机进排气管连接处有无漏油、漏气现象，有无异常音响和振动，否则应停车检查，予以排除。
总之，即正确使用涡轮增压器，对涡轮增压器科学的维护保养。可延长涡轮增压器的使用寿命，进而提高管理水平，提高企业的经济效益。