CH703064B1

CH703064B1 - Insert for a turbomachine and thus equipped turbomachine.

Info

Publication number: CH703064B1
Application number: CH00112/11A
Authority: CH
Inventors: Frank Griesshaber; Emanuel Bölt; Markus Kalchschmid
Original assignee: Man Diesel & Turbo Se
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2014-08-15
Also published as: CH703064A2; KR20110115510A; CN102221015B; KR101681786B1; DE102010027762A1; JP6014305B2; DE102010027762B4; CN102221015A; JP2011226468A

Abstract

Einsatzstück für eine Strömungsmaschine und damit ausgerüstete Strömungsmaschine (1), welche ein radial durchströmtes Laufrad (50) aufweist, wobei das Einsatzstück (30) einen hohlzylindrischen Grundkörper (31) aufweist, der ein erstes Axialende (32), das vorgesehen ist, eine axial verlaufende erste Strömungspassage (S1) zu bilden, und ein zweites Axialende (33) hat, das bogenförmig aufgeweitet ist und das vorgesehen ist, mit einer Nabe (51) des Laufrades eine nach radial auswärts gekrümmte zweite Strömungspassage (S2) zu bilden, wobei am zweiten Axialende aussen ein ringförmiger Steg (36) vorgesehen ist, der sich axial in Richtung zum ersten Axialende hin erstreckt und der umfänglich von Aussparungen unterbrochen ist, wobei an einem Aussenumfang des Grundkörpers (31) sich radial auswärts erstreckende Befestigungsmittel vorgesehen sind, über die das Einsatzstück an einem Gehäuse (10) der Strömungsmaschine befestigbar ist, wobei die Befestigungsmittel eine Mehrzahl von umfänglich jeweils mit Abstand voneinander angeordneten Befestigungsrippen (34) aufweisen, und wobei der Grundkörper zwischen zueinander benachbarten Befestigungsrippen einen sich umfänglich erstreckenden eine Wandung des Grundkörpers axial teilenden Schlitzabschnitt (40) aufweist.Insert for a turbomachine and thus equipped turbomachine (1), which has a radially flowed through impeller (50), wherein the insert piece (30) has a hollow cylindrical base body (31) having a first axial end (32) provided, an axial extending first flow passage (S1) and having a second axial end (33) which is arcuately widened and which is intended to form with a hub (51) of the impeller a radially outwardly curved second flow passage (S2), wherein the the second axial end, an annular web (36) is provided, which extends axially in the direction of the first axial end and which is circumferentially interrupted by recesses, wherein on an outer circumference of the base body (31) radially outwardly extending fastening means are provided over which the Insert piece on a housing (10) of the turbomachine is fastened, wherein the fastening means a plurality of v On each circumferentially spaced fixing ribs (34), and wherein the base body between mutually adjacent fastening ribs has a circumferentially extending one wall of the body axially dividing slot portion (40).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Einsatzstück gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine mit einem solchen Einsatzstück ausgerüstete Strömungsmaschine. The invention relates to an insert according to the preamble of claim 1 and a machine equipped with such an insert turbo machine.

[0002] Ein Einsatzstück der eingangsgenannten Art sowie eine mit einem solchen Einsatzstück ausgerüstete als Verdichter ausgebildete Strömungsmaschine mit radial durchströmtem Laufrad sind aus DE 102 005 039 820 A1 bekannt. Das in diesem Dokument beschriebene Einsatzstück erlaubt durch die in dem ringförmigen Steg vorgesehenen Aussparungen, dass sich das zweite Axialende bei einem Bersten des Laufrades aufpilzend bzw. nach radial aussen zu einem Spiralgehäuse der Strömungsmaschine hin verformt und sich der Steg kraftschlüssig in konischen Aussparungen in innenumfänglichen Rippen des Spiralgehäuses abstützt und damit beim Bersten des Laufrades freiwerdende Energie in Verformungsenergie umgewandelt wird. An insert of the type mentioned above and equipped with such an insert designed as a compressor flow machine with radially flowed impeller are known from DE 102 005 039 820 A1. The insert described in this document allowed by the provided in the annular ridge recesses, that the second axial end mushrooms in a bursting of the impeller or radially outwardly to a volute casing of the turbomachine and the bridge frictionally in conical recesses in innenumfenden ribs supported by the spiral housing and thus is converted when bursting the impeller energy released into deformation energy.

[0003] Allerdings werden bei dem in DE 10 2005 039 820 A1 beschriebenen Einsatzstück im Wesentlichen nur die beim Bersten des Laufrades freiwerdenden nach radial aussen wirkenden Kräfte von Bruchstücken des Laufrades in Verformungsenergie umgewandelt. Die beim Bersten des mit hoher Drehzahl rotierenden Laufrades freiwerdenden Torsionskräfte der Bruchstücke des Laufrades können jedoch durch die strukturelle Gestaltung des Einsatzstücks nur in geringem Masse per Verformung des Einsatzstücks in Verformungsenergie umgewandelt werden, so dass die Torsionskräfte den Grad der Berstsicherheit bzw. Containmentsicherheit der Strömungsmaschine reduzieren können. However, in the case of the insert described in DE 10 2005 039 820 A1, essentially only the radially outward-acting forces of fragments of the impeller released during bursting of the impeller are converted into deformation energy. However, the torsional forces of the fragments of the impeller released when the rotating impeller rotates at high speed can only to a slight extent be converted into deformation energy by deformation of the insert due to the structural design of the insert, so that the torsional forces reduce the degree of bursting safety or containment safety of the turbomachine can.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einsatzstück gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 bereitzustellen, welches durch verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Umwandlung von beim Bersten eines Laufrades einer Strömungsmaschine freiwerdenden Kräften eine höhere Berstsicherheit für eine damit ausgerüstete Strömungsmaschine realisiert. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine mit einem solchen Einsatzstück ausgerüstete Strömungsmaschine bereitzustellen. The invention has for its object to provide an insert according to the preamble of claim 1, which realized by improved properties in terms of the conversion of bursting of an impeller of a turbomachine forces higher bursting safety for a turbomachine equipped with it. Another object of the invention is to provide a turbomachine equipped with such an insert.

[0005] Die o.g. Aufgaben werden mit einem Einsatzstück gemäss Anspruch 1 bzw. mit einer Strömungsmaschine gemäss Anspruch 12 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen definiert. The o.g. Tasks are achieved with an insert according to claim 1 or with a turbomachine according to claim 12. Further developments of the invention are defined in the respective dependent claims.

[0006] Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Einsatzstück für eine Strömungsmaschine mit radial durchströmtem Laufrad bereitgestellt, wobei das Einsatzstück einen hohlzylindrischen Grundkörper aufweist, der ein erstes Axialende, das vorgesehen ist, eine axial verlaufende erste Strömungspassage für ein Arbeitsfluid der Strömungsmaschine zu bilden, und ein zweites Axialende hat, das bogenförmig nach radial aussen aufgeweitet ist und das vorgesehen ist, gemeinsam mit einer Nabe des Laufrades eine mit der ersten Strömungspassage verbundene nach radial auswärts gekrümmte zweite Strömungspassage für das Arbeitsfluid zu bilden, wobei an dem zweiten Axialende an einem Aussenumfang des Grundkörpers ein ringförmiger Steg vorgesehen ist, der sich axial in Richtung zum ersten Axialende hin erstreckt, und wobei der Steg umfänglich von einer Mehrzahl von Aussparungen unterbrochen ist und über Stützmittel zum Aussenumfang des Grundkörpers hin abgestützt ist, und wobei am Aussenumfang mit axialem Abstand vom Steg sich radial auswärts erstreckende Befestigungsmittel vorgesehen sind, über die das Einsatzstück an einem Gehäuse der Strömungsmaschine befestigbar ist. Das erfindungsgemässe Einsatzstück zeichnet sich dadurch aus, dass die Befestigungsmittel eine Mehrzahl von umfänglich jeweils mit Abstand voneinander angeordneten Befestigungsrippen aufweisen, und dass der Grundkörper zwischen zueinander benachbarten Befestigungsrippen einen sich umfänglich erstreckenden eine Wandung des Grundkörpers axial teilenden Schlitzabschnitt aufweist. According to a first aspect of the invention, an insert for a turbomachine with radially flowed impeller is provided, wherein the insert has a hollow cylindrical body, which is a first axial end, which is provided to form an axially extending first flow passage for a working fluid of the turbomachine , and a second axial end which is arcuately radially outwardly widened and which is intended to form together with a hub of the impeller connected to the first flow passage radially outwardly curved second flow passage for the working fluid, wherein at the second axial end at a Outer circumference of the body an annular ridge is provided, which extends axially in the direction of the first axial end, and wherein the web is circumferentially interrupted by a plurality of recesses and is supported via support means to the outer periphery of the base body, and wherein on the outer circumference at an axial distance from the web radially outwardly extending fastening means are provided, via which the insert is fastened to a housing of the turbomachine. The insert according to the invention is distinguished by the fact that the fastening means have a plurality of fastening ribs which are arranged at a distance from one another at a spacing, and in that the base body has a slot section which extends axially between mutually adjacent fastening ribs and which extends circumferentially one wall of the main body.

[0007] Dadurch, dass erfindungsgemäss der die Wandung des Grundkörpers axial teilende Schlitzabschnitt vorgesehen ist, wird der Grundkörper strukturell so geschwächt, dass beim Bersten eines mit hoher Drehzahl rotierenden Laufrades freiwerdende Torsionskräfte von Bruchstücken des Laufrades auf die den Schlitzabschnitt zwischen sich einschliessenden Befestigungsrippen übertragbar sind und per Verformung der Befestigungsrippen in Verformungsenergie umgewandelt werden können. Damit wird eine höhere Berstsicherheit für eine mit dem erfindungsgemässen Einsatzstück ausgerüstete Strömungsmaschine realisiert. Characterized in that according to the invention the wall of the body axially dividing slot portion is provided, the body is structurally weakened so that when bursting a rotating at high speed impeller torsional forces of fragments of the impeller on the slot portion between them enclosing fastening ribs are transferable and can be converted by deformation of the fastening ribs in deformation energy. This realizes a higher bursting safety for a turbomachine equipped with the insert according to the invention.

[0008] Eine Dickenabmessung der Befestigungsrippen kann je nach gewünschter Verformung dieser bzw. nach von diesen aufzunehmender Energie ausgeführt sein. A thickness of the fixing ribs may be carried out depending on the desired deformation of this or after being absorbed by these energy.

[0009] Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzstück ein Einsatzstück für einen Radialverdichter. According to one embodiment of the invention, the insert is an insert for a centrifugal compressor.

[0010] Gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks ist zwischen allen zueinander benachbarten Befestigungsrippen jeweils ein sich umfänglich erstreckender die Wandung des Grundkörpers axial teilender Schlitzabschnitt im Grundkörper vorgesehen. According to one embodiment of the inventive insert is provided between each mutually adjacent fastening ribs in each case a circumferentially extending the wall of the body axially dividing slot portion in the base body.

[0011] Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der Grundkörper strukturell zusätzlich geschwächt, so dass die Torsionskräfte noch besser auf die Befestigungsrippen übertragen werden und durch deren noch stärkere Verformung ein grösserer Torsionskraftabbau erzielt wird. With this embodiment of the invention, the body is structurally additionally weakened, so that the torsional forces are transmitted even better to the fastening ribs and by their even greater deformation, a greater Torsionskraftabbau is achieved.

[0012] Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks sind die Befestigungsrippen an den Aussenumfang des Grundkörpers angeformt, wobei sich der Schlitzabschnitt radial bis in jeweilige die Verbindung mit dem Grundkörper herstellende Fussbereiche der Befestigungsrippen hinein erstreckt, so dass eine strukturelle Schwächung der Fussbereiche erzielt ist. According to a further embodiment of the insert according to the invention, the fastening ribs are formed on the outer periphery of the base body, wherein the slot portion extends radially into respective the connection to the main body producing foot portions of the fastening ribs, so that a structural weakening of the foot areas is achieved.

[0013] Durch den z.B. via spanender Bearbeitung bis in den Fussbereich der Befestigungsrippen hinein eingestochenen Schlitzabschnitt werden zusätzlich auch die Befestigungsrippen in ihrer strukturellen Festigkeit geschwächt, so dass diese leichter verformbar sind und damit die Umwandlung von Torsionskräften in Verformungsenergie sanfter bzw. gleichmässiger einsetzen kann, wodurch die Berstsicherheit der Strömungsmaschine weiter erhöht wird. By the e.g. In addition, the fastening ribs are weakened in their structural strength via machining up to the foot region of the fastening ribs, so that they are more easily deformable and thus the transformation of torsional forces into deformation energy can be used more smoothly or evenly, thereby further enhancing the bursting safety of the turbomachine is increased.

[0014] Gemäss noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks teilt jeder Schlitzabschnitt die Wandung des Grundkörpers so axial, dass ein mehr als die Hälfte einer axialen Länge des Grundkörpers einnehmender das erste Axialende dessen aufweisender erster Axialabschnitt des Grundkörpers und ein weniger als die Hälfte der axialen Länge des Grundkörpers einnehmender das zweite Axialende dessen aufweisender zweiter Axialabschnitt des Grundkörpers gebildet sind. According to yet another embodiment of the inventive insert divides each slot portion, the wall of the body so axially that a more than half of an axial length of the body engaging the first axial end having having first axial portion of the body and a less than half of the axial Length of the main body engaging the second axial end having exhibiting second axial portion of the body are formed.

[0015] Durch diese Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher jeder Schlitzabschnitt relativ nahe an dem am zweiten Axialende vorgesehenen ringförmigen Steg angeordnet ist, wird ein beim Bersten des Laufrades aufpilzend bzw. in Richtung zum ersten Axialende des Grundkörpers hin und nach radial auswärts Verformen des zweiten Axialendes des Grundkörpers erleichtert, da durch die strukturelle Schwächung im Schlitzabschnittbereich ein Knickgelenk gebildet wird. Auf diese Weise können beim Bersten eines Laufrades freiwerdende nach radial aussen wirkende Kräfte von Bruchstücken des Laufrades noch leichter in Verformungsenergie umgewandelt werden. By this embodiment of the invention, in which each slot portion is disposed relatively close to the provided at the second axial end annular ridge, a aufpilzend when bursting the impeller or in the direction of the first axial end of the base body and radially outwardly deforming the second Axialendes the body facilitates, since the structural weakening in the slot section area an articulation is formed. In this way, released radially outward forces of fragments of the impeller can be even more easily converted into deformation energy when bursting an impeller.

[0016] Bevorzugt ist die Teilung so realisiert, dass die axiale Länge des ersten Axialabschnitts die erste Strömungspassage vollständig umfasst und die axiale Länge des zweiten Axialabschnitts die zweite Strömungspassage umfasst. Preferably, the pitch is realized so that the axial length of the first axial portion completely encloses the first flow passage and the axial length of the second axial portion includes the second flow passage.

[0017] Gemäss noch einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks nimmt der erste Axialabschnitt etwa zwei Drittel der axialen Länge des Grundkörpers ein und nimmt der zweite Axialabschnitt etwa ein Drittel der axialen Länge des Grundkörpers ein. According to yet another embodiment of the insert according to the invention, the first axial section occupies about two thirds of the axial length of the main body and the second axial section occupies about one third of the axial length of the base body.

[0018] Gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks ist in dem Grundkörper im Bereich der Befestigungsrippen ein alle Schlitzabschnitte beinhaltender sich vollumfänglich erstreckender die Wandung des Grundkörpers axial teilender Schlitz vorgesehen, wobei die Befestigungsrippen eine solche Breite aufweisen, dass sie den Schlitz jeweils axial überbrücken. According to one embodiment of the insert according to the invention in the main body in the region of the fixing ribs a slot sections including fully extending the wall of the body axially dividing slot provided, wherein the fastening ribs have a width such that they bridge the slot axially.

[0019] Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine Torsionssteifigkeit des im Berstfall mit Torsionskräften beaufschlagten zweiten Axialabschnitts des Einsatzstücks nur durch die den umlaufenden Schlitz überbrückenden Fussabschnitte der Befestigungsrippen bestimmt, so dass die Torsionskräfte noch besser auf die Befestigungsrippen übertragen werden können und durch deren noch stärkere Verformung ein noch grösserer Torsionskraftabbau erzielt werden kann. In this embodiment of the invention, a torsional stiffness of the acted upon in bursting with torsional second axial portion of the insert is determined only by the circumferential slot bridging foot portions of the fastening ribs, so that the torsional forces can be transmitted even better to the fastening ribs and even stronger Deformation an even greater Torsionskraftabbau can be achieved.

[0020] Gemäss noch einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks sind die den ringförmigen Steg unterbrechenden Aussparungen umfänglich symmetrisch verteilt, so dass an den unausgesparten Stellen des ringförmigen Steges umfänglich symmetrisch verteilte gleichgrosse Laschen gebildet sind. According to yet another embodiment of the inventive insert the annular web interrupting recesses are circumferentially distributed symmetrically, so that circumferentially symmetrically distributed equally large tabs are formed at the unsaved locations of the annular web.

[0021] Mit dieser Ausgestaltung des ringförmigen Steges wird das Aufpilzen bzw. in Richtung zum ersten Axialende des Grundkörpers hin und nach radial auswärts Verformen des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts des Grundkörpers vorteilhaft erleichtert, da die Aussparungen einen beim Aufpilzen des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts vorteilhaften seitlichen Bewegungsraum für die Laschen breitstellen. Da die Aussparungen symmetrisch verteilt sind, kann die Bewegung der Laschen umfänglich gleichmässig und damit auch die aufpilzende Verformung des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts umfänglich gleichmässig vonstattengehen. With this embodiment of the annular web, the mushrooming or toward the first axial end of the base body and radially outward deformation of the second axial end or the second axial section of the base body is advantageously facilitated, since the recesses one or more during mushrooming of the second Axialendes of the second axial section provide advantageous lateral movement space for the tabs. Since the recesses are distributed symmetrically, the movement of the tabs circumferentially uniform and thus the mushrooming deformation of the second axial end and the second axial section circumferentially uniformly vonstattengehen.

[0022] Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks sind die Aussparungen jeweils spiegelbildlich zu einer Form der Laschen ausgebildet. According to a further embodiment of the inventive insert, the recesses are each formed in mirror image to a shape of the tabs.

[0023] Bevorzugt ist die Form der Aussparungen entlang einer senkrecht zu einer Mittellängsachse des Grundkörpers entlang einem jeweiligen freien Ende der Laschen verlaufenden Spiegelachse gespiegelt. Preferably, the shape of the recesses is mirrored along a perpendicular to a central longitudinal axis of the body along a respective free end of the tabs extending mirror axis.

[0024] Durch die zur Form der Laschen spiegelbildliche Ausgestaltung der Aussparungen wird vorteilhaft den beim Verformen des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts im ringförmigen Steg auftretenden Spannungen Rechnung getragen, so dass die aufpilzende Verformung zusätzlich erleichtert wird. Due to the mirror-like shape of the tabs configuration of the recesses advantageously occurring during deformation of the second axial end and the second axial section in the annular web voltages are taken into account, so that the mushy deformation is additionally facilitated.

[0025] Gemäss noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks sind die den ringförmigen Steg unterbrechenden Aussparungen so gleichgross bemessen, dass sie gemeinsam etwa fünfzig Prozent (50 %) des ringförmigen Stegs aussparen. According to yet another embodiment of the insert according to the invention, the recesses interrupting the annular web are dimensioned so that they together save about fifty percent (50%) of the annular web.

[0026] Auf diese Weise wird in Form der Laschen nur so viel Material an dem Steg belassen, wie zum in DE 10 2005 039 820 A1 beschriebenen im Rahmen der Verformung innenumfänglich am Gehäuse Abstützen und Verklemmen des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts des Einsatzstücks notwendig ist, und damit die aufpilzende Verformung noch mehr erleichtert. In this way, only as much material is left in the form of the tabs on the web, as described in DE 10 2005 039 820 A1 within the deformation inside the housing on the housing supporting and jamming of the second axial end and the second axial portion of the insert is necessary, and thus facilitates the mushrooming deformation even more.

[0027] Bevorzugt sind die jeweiligen Laschen flächenmässig genauso gross wie die jeweiligen Aussparungen. Preferably, the respective tabs are in terms of area as large as the respective recesses.

[0028] Gemäss noch einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks weist jede Lasche als Stützmittel eine sich in Bezug auf eine umfängliche Breite der Lasche mittig von dieser zum Aussenumfang des Grundkörpers hin erstreckende Stützrippe auf. According to yet another embodiment of the insert according to the invention, each lug has, as a supporting means, a support rib extending centrally with respect to a circumferential width of the lug from the outer periphery of the base body.

[0029] Durch die Stützrippen wird vorteilhaft sichergestellt, dass sich die Laschen beim aufpilzenden Verformen nicht radial einwärtsbiegen, sondern als Abstützelement innenumfänglich am Gehäuse zur Anlage kommen können. By the support ribs is advantageously ensured that the tabs do not bend radially inward during mushy deformation, but can come as a support member inside the housing to the plant.

[0030] Gemäss noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Einsatzstücks ist eine Anzahl der Stützrippen gleich einer Anzahl der Befestigungsrippen, wobei jede Stützrippe axial zu genau einer Befestigungsrippe fluchtet. According to yet another embodiment of the insert according to the invention, a number of the support ribs is equal to a number of the fixing ribs, each support rib being aligned axially to exactly one fixing rib.

[0031] Durch diese symmetrische und fluchtende Anordnung der Befestigungsrippen und der Stützrippen, die giesstechnisch günstig ist, wird zusätzlich vorteilhaft den beim Verformen des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts im Grundkörper auftretenden Spannungen Rechnung getragen, so dass die aufpilzende Verformung noch mehr erleichtert wird. By this symmetrical and aligned arrangement of the fastening ribs and the support ribs, which is technically favorable, the stresses occurring during deformation of the second axial end or of the second axial section in the base body are additionally taken into account, so that the mushy deformation is made even easier ,

[0032] Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Strömungsmaschine bereitgestellt, die ein Einsatzstück gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung ein Gehäuse mit einem Innenumfang, wobei das Einsatzstück in den Innenumfang eingesetzt ist, und Verbindungsmitteln, an denen die Befestigungsrippen des Einsatzstücks befestigt sind, eine Welle, die drehbar an dem Gehäuse gelagert ist und die sich koaxial mit einer Mittellängsachse des Grundkörpers des Einsatzstücks axial in einen vom Grundkörper gebildeten Innenraum hinein erstreckt, und ein in dem Innenraum auf der Welle angeordnetes Laufrad mit einer Nabe und einer Mehrzahl von auf der Nabe angeordneten Schaufeln aufweist, wobei das erste Axialende des Grundkörpers eine axial verlaufende erste Strömungspassage für ein Arbeitsfluid bildet und das zweite Axialende des Grundkörpers gemeinsam mit der Nabe des Laufrades eine mit der ersten Strömungspassage verbundene nach radial auswärts gekrümmte zweite Strömungspassage für das Arbeitsfluid bildet, so dass das Arbeitsfluid die Schaufeln des Laufrades radial zu durchströmen hat, wobei das Gehäuse an seinem Innenumfang im Bereich des ringförmigen Stegs des Einsatzstücks mit einen bestimmten radialen Abstand vom Steg aufweisenden Eingriffsmitteln versehen ist, mit denen der Steg in formschlüssigen sowohl eine axiale als auch eine radiale Abstützung für den Steg realisierenden Eingriff bringbar ist, und wobei das Einsatzstück so konfiguriert ist, dass durch ein im Betrieb Bersten des Laufrades das zweite Axialende des Grundkörpers unter Realisierung des Eingriffs des Stegs mit den Eingriffsmitteln in Richtung zum ersten Axialende des Grundkörpers hin und nach radial auswärts verformbar ist. According to a second aspect of the invention, there is provided a turbomachine comprising an insert according to the first aspect of the invention, a housing having an inner periphery, wherein the insert is inserted in the inner periphery, and connecting means, to which the fastening ribs of the insert are attached, a shaft which is rotatably supported on the housing and which extends coaxially with a central longitudinal axis of the main body of the insert axially into an inner space formed by the base body, and arranged in the interior space on the shaft impeller having a hub and a plurality of on the Having hub arranged blades, wherein the first axial end of the body forms an axially extending first flow passage for a working fluid and the second axial end of the body together with the hub of the impeller connected to the first flow passage radially outwardly curved second Strömungsp Assage forms for the working fluid, so that the working fluid has to flow through the blades of the impeller radially, wherein the housing is provided at its inner periphery in the region of the annular web of the insert with a certain radial distance from the web having engagement means with which the web in positive both axial and radial support for the bridge can be brought into engagement, and wherein the insert is configured such that, in operation of rupturing the impeller, the second axial end of the body realizing engagement of the ridge with the engagement means towards the first one Axialende of the body and radially outwardly deformable.

[0033] Dadurch, dass in der Strömungsmaschine ein erfindungsgemässes Einsatzstück vorgesehen ist, dessen Grundkörper strukturell so gezielt geschwächt ist, dass beim Bersten des mit hoher Drehzahl rotierenden Laufrades freiwerdende Torsionskräfte von Bruchstücken des Laufrades auf die den Schlitzabschnitt zwischen sich einschliessenden Befestigungsrippen übertragbar sind und per Verformung der Befestigungsrippen in Verformungsenergie umgewandelt werden können, weist die Strömungsmaschine eine höhere Berstsicherheit auf. Characterized in that in the turbomachine an inventive insert is provided, the body is structurally so weak weakened that when bursting the rotating at high speed impeller torsional forces of fragments of the impeller on the slot portion between them enclosing fixing ribs are transferable and per Deformation of the fastening ribs can be converted into deformation energy, the turbomachine on a higher bursting safety.

[0034] Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist die Strömungsmaschine als Radialverdichter ausgebildet. According to one embodiment of the invention, the turbomachine is designed as a radial compressor.

[0035] Gemäss einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsmaschine weisen die Eingriffsmittel eine sich senkrecht zur Längsmittelachse des Grundkörpers des Einsatzstücks erstreckende dem ringförmigen Steg zugewandte erste Stützfläche für den Steg auf, wobei die erste Stützfläche mit einem bestimmten axialen Abstand vom Steg angeordnet ist. According to one embodiment of the flow machine according to the invention, the engagement means have a perpendicular to the longitudinal center axis of the main body of the insert extending the annular web facing the first support surface for the web, wherein the first support surface is arranged at a certain axial distance from the web.

[0036] Durch die erfindungsgemässe Anordnung der ersten Stützfläche kann der Steg bei der aufpilzenden bzw. in Richtung zum ersten Axialende des Grundkörpers hin und nach radial auswärts gerichteten Verformung des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts des Grundkörpers in formschlüssigen Eingriff mit dieser gelangen und sich axial daran abstützen. Auf diese Weise wird die axiale Verlagerung des zweiten Axialendes bzw. des zweiten Axialabschnitts sicher beschränkt und werden die Berstkräfte sicher am Gehäuse abgefangen. By the inventive arrangement of the first support surface of the web in the mushrooming or towards the first axial end of the body towards and directed radially outward deformation of the second axial end and the second axial portion of the body in positive engagement with this and get axially support it. In this way, the axial displacement of the second axial end or of the second axial section is reliably restricted and the bursting forces are reliably captured on the housing.

[0037] Gemäss einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsmaschine weist das Gehäuse an seinem Innenumfang eine Mehrzahl von umfänglich jeweils mit Abstand voneinander angeordneten axial zu den Stützmitteln des Stegs fluchtenden Versteifungsrippen auf, wobei die Eingriffsmittel in Form einer stufenförmigen Ausnehmung an jeder der Versteifungsrippen ausgebildet sind. According to a further embodiment of the inventive turbomachine, the housing has on its inner circumference a plurality of circumferentially spaced axially aligned with the support means of the web stiffening ribs, wherein the engagement means are in the form of a stepped recess formed on each of the stiffening ribs.

[0038] Bevorzugt fluchtet jede der Stützrippen der Laschen des Stegs zu genau einer Versteifungsrippe. Preferably, each of the support ribs of the tabs of the web is aligned to exactly one stiffening rib.

[0039] Durch die vorteilhafte gezielte Anordnung der Stützmittel des Stegs zu den Versteifungsrippen wird eine optimale Krafteinleitung vom zweiten Axialende bzw. zweiten Axialabschnitt des Grundkörpers auf die Versteifungsrippen realisiert, wodurch sich die Verformung des zweiten Axialendes bzw. zweiten Axialabschnitts optimal in diesem manifestiert. Due to the advantageous targeted arrangement of the support means of the web to the stiffening ribs an optimal introduction of force from the second axial end or second axial portion of the body is realized on the stiffening ribs, whereby the deformation of the second Axialendes or second Axialabschnitts optimally manifested in this.

[0040] Bevorzugt weisen die Laschen umfänglich jeweils eine solche Breite auf, dass diese auch bei starker torsionaler Verformung des Einsatzstücks sicher auf ihre zugeordnete Versteifungsrippe auftreffen. Preferably, the tabs each have such a width circumferentially that they impinge securely on their associated stiffening rib even with strong torsional deformation of the insert.

[0041] Gemäss noch einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Strömungsmaschine ist jede stufenförmige Ausnehmung mit der sich senkrecht zur Längsmittelachse des Grundkörpers des Einsatzstücks erstreckenden dem ringförmigen Steg zugewandten ersten Stützfläche für den Steg und einer sich an die erste Stützfläche direkt anschliessenden parallel zur Längsmittelachse und in Richtung zum zweiten Axialende hin erstreckenden zweiten Stützfläche für den Steg versehen. According to yet another embodiment of the inventive turbomachine is each step-shaped recess with the perpendicular to the longitudinal center axis of the main body of the insert extending the annular web facing the first support surface for the web and one directly adjoining the first support surface parallel to the longitudinal central axis and in the direction of second axial end extending second support surface provided for the web.

[0042] Durch das Vorsehen der zweiten Stützfläche in Kombination mit der ersten Stützfläche kann sich der Steg bzw. jede Lasche sicher formschlüssig axial und radial an dem Gehäuse abstützen. By providing the second support surface in combination with the first support surface, the web or each tab can be positively positively supported axially and radially on the housing.

[0043] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben. <tb>Fig. 1<SEP>zeigt eine Längsschnittansicht einer Strömungsmaschine gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. <tb>Fig. 2<SEP>zeigt eine perspektivische Ansicht eines Einsatzstücks der Strömungsmaschine von Fig. 1 . <tb>Fig. 3<SEP>zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Teils des Einsatzstücks von Fig. 2 . <tb>Fig. 4<SEP>zeigt eine weitere perspektivische Schnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Teils des Einsatzstücks.In the following the invention with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying figures will be described in more detail. <Tb> FIG. 1 <SEP> shows a longitudinal sectional view of a turbomachine according to an embodiment of the invention. <Tb> FIG. 2 <SEP> shows a perspective view of an insert of the turbomachine of FIG. 1. <Tb> FIG. 3 <SEP> is a perspective sectional view of a part of the insert of FIG. 2. <Tb> FIG. 4 shows a further perspective sectional view of the part of the insert shown in FIG. 3.

[0044] Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 eine hier als Radialverdichter eines Abgasturboladers ausgebildete Strömungsmaschine 1 gemäss einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Now, with reference to FIGS. 1 to 4 described herein as a radial compressor of an exhaust gas turbocharger turbomachine 1 according to an embodiment of the invention will be described.

[0045] Die Strömungsmaschine 1 weist ein Gehäuse 10, eine Welle 20 (nur schematisch gezeigt), die drehbar an dem Gehäuse 10 gelagert ist, ein Einsatzstück 30, das in das Gehäuse 10 eingesetzt ist, und ein hier als Verdichterlaufrad ausgebildetes Laufrad 50 auf, das eine drehfest auf der Welle 20 angeordnete Nabe 51 und eine Mehrzahl von auf der Nabe 51 angeordneten Schaufeln 52 hat. The turbomachine 1 comprises a housing 10, a shaft 20 (shown only schematically), which is rotatably mounted on the housing 10, an insert 30 which is inserted into the housing 10, and an impeller 50 designed here as a compressor impeller having a rotationally fixed on the shaft 20 arranged hub 51 and a plurality of arranged on the hub 51 blades 52.

[0046] Das (Lager-)Gehäuse 10 ist starr mit dem Spiralgehäuse 11 verschraubt. The (bearing) housing 10 is rigidly bolted to the spiral housing 11.

[0047] Das Einsatzstück 30 weist einen kreisrunden hohlzylindrischen Grundkörper 31 auf. Der Grundkörper 31 hat ein erstes Axialende 32, das eine axial (in einer Axialrichtung AR) verlaufende erste Strömungspassage S1 für ein Arbeitsfluid der Strömungsmaschine 1 bildet, und ein zweites Axialende 33, das bogenförmig nach radial (in einer Radialrichtung RR) aussen aufgeweitet ist und das gemeinsam mit der Nabe 51 des Laufrades 50 eine mit der ersten Strömungspassage S1 verbundene nach radial auswärts gekrümmte zweite Strömungspassage S2 für das Arbeitsfluid bildet, so dass das Arbeitsfluid die Schaufeln 52 des Laufrades 50 radial zu durchströmen hat. The insert 30 has a circular hollow cylindrical body 31. The main body 31 has a first axial end 32 forming an axially (in an axial direction AR) extending first flow passage S1 for a working fluid of the turbomachine 1, and a second axial end 33 which is arcuately radially outwardly (in a radial direction RR) expanded and which together with the hub 51 of the impeller 50 forms a radially outwardly curved second flow passage S2 for the working fluid connected to the first flow passage S1 so that the working fluid has the blades 52 of the impeller 50 to flow radially therethrough.

[0048] An dem zweiten Axialende 33 des Grundkörpers 31 ist an einem Aussenumfang 31a des Grundkörpers 31 ein ringförmiger Steg 36 vorgesehen, der sich axial in Richtung zum ersten Axialende 32 hin erstreckt, wobei der Steg 36 umfänglich (in einer Umfangsrichtung UR) von einer Mehrzahl von jeweils mit Abstand voneinander angeordneten Aussparungen 37 unterbrochen ist und über eine Mehrzahl von umfänglich jeweils mit Abstand voneinander angeordneten an den Steg 36 angeformten Stützmittel bildenden Stützrippen 38 zum Aussenumfang 31a des Grundkörpers 31 hin abgestützt ist. At the second axial end 33 of the main body 31, an annular ridge 36 is provided on an outer circumference 31a of the main body 31 which extends axially toward the first axial end 32, wherein the ridge 36 is circumferentially (in a circumferential direction UR) of a A plurality of each spaced-apart recesses 37 is interrupted and supported by a plurality of circumferentially spaced from each other on the web 36 integrally formed support means forming support ribs 38 to the outer periphery 31 a of the main body 31 toward supported.

[0049] An den Aussenumfang 31a des Grundkörpers 31 sind mit axialem Abstand vom Steg 36 eine Mehrzahl von sich radial auswärts erstreckenden umfänglich jeweils mit Abstand voneinander angeordneten Befestigungsmittel bildenden Befestigungsrippen 34 angeformt, welche gemeinsam in einem radial auswärts des Grundkörpers 31 angeordneten Ringflansch 35 enden, über den das Einsatzstück 30 mittels Schrauben 35a am Spiralgehäuse 11 der Strömungsmaschine 1 befestigt ist. On the outer circumference 31a of the main body 31 are at an axial distance from the web 36 a plurality of radially outwardly extending circumferentially spaced-apart fastening means forming fastening ribs 34 are formed, which together terminate in a radially outwardly of the main body 31 arranged annular flange 35, over which the insert 30 is fastened by means of screws 35a on the volute casing 11 of the turbomachine 1.

[0050] Eine umfängliche Dickenabmessung der Befestigungsrippen 34 ist passend zu einer gewünschten Verformung dieser bzw. zu einer von diesen aufzunehmenden Berstenergie ausgeführt. A circumferential thickness dimension of the fastening ribs 34 is adapted to a desired deformation of this or to a bursting energy to be absorbed by these.

[0051] Wie insbesondere aus Fig. 2 entnehmbar, ist eine Anzahl der Stützrippen 38 gleich einer Anzahl der Befestigungsrippen 34, wobei jede Stützrippe 38 axial zu genau einer Befestigungsrippe 34 fluchtet. As can be seen in particular from FIG. 2, a number of the support ribs 38 is equal to a number of the fixing ribs 34, wherein each support rib 38 is aligned axially to exactly one fixing rib 34.

[0052] Das Spiralgehäuse 11 des Gehäuses 10 weist einen Innenumfang 12, in den das Einsatzstück 30 eingesetzt ist, und einen Verbindungsmittel bereitstellenden Verbindungsflansch 13 auf, an dem der Ringflansch 35 der Befestigungsrippen 34 des Einsatzstücks 30 mittels der Schrauben 35a befestigt ist. The spiral housing 11 of the housing 10 has an inner circumference 12, in which the insert 30 is inserted, and a connecting means providing connecting flange 13, to which the annular flange 35 of the fixing ribs 34 of the insert 30 is fixed by means of screws 35a.

[0053] Die Welle 20 ist drehbar an dem Gehäuse 10 gelagert und erstreckt sich koaxial mit einer Mittellängsachse (nicht separat bezeichnet) des Grundkörpers 31 des Einsatzstücks 30 axial in einen vom Grundkörper 31 gebildeten Innenraum 31b hinein, wobei das Laufrad 50 in dem Innenraum 31b angeordnet ist. The shaft 20 is rotatably supported on the housing 10 and extends coaxially with a central longitudinal axis (not separately designated) of the main body 31 of the insert 30 axially into an inner space 31 b formed by the base body 31, wherein the impeller 50 in the inner space 31 b is arranged.

[0054] Das Spiralgehäuse 11 des Gehäuses 10 ist an seinem Innenumfang 12 im Bereich des ringförmigen Stegs 36 des Einsatzstücks 30 mit einer Mehrzahl von umfänglich jeweils mit Abstand voneinander angeordneten einen bestimmten radialen Abstand vom Steg 36 aufweisenden axial jeweils zu einer der Stützrippen 38 des Stegs 36 fluchtenden Eingriffsmittel bildenden Versteifungsrippen 14 versehen. In den Versteifungsrippen 14 ist jeweils eine stufenförmige Ausnehmung 15 vorgesehen. The spiral housing 11 of the housing 10 is at its inner circumference 12 in the region of the annular web 36 of the insert 30 with a plurality of circumferentially spaced from each other a certain radial distance from the web 36 having axially each to one of the support ribs 38 of the web Provided 36 aligned engaging means forming stiffening ribs 14. In the stiffening ribs 14, a step-shaped recess 15 is provided in each case.

[0055] Jede stufenförmige Ausnehmung 15 weist eine sich senkrecht zur Längsmittelachse des Grundkörpers 31 des Einsatzstücks 30 erstreckende dem ringförmigen Steg 36 zugewandte einen bestimmten axialen Abstand vom Steg 36 aufweisende erste Stützfläche 15a für den Steg 36 und eine sich an die erste Stützfläche 15a direkt anschliessende parallel zur Längsmittelachse und in Richtung zum zweiten Axialende 33 hin erstreckende zweite Stützfläche 15b für den Steg 36 auf. Each stepped recess 15 has a perpendicular to the longitudinal center axis of the main body 31 of the insert piece 30 extending the annular web 36 facing a certain axial distance from the web 36 having first support surface 15a for the web 36 and one of the first support surface 15a directly subsequent parallel to the longitudinal central axis and in the direction of the second axial end 33 toward second support surface 15b for the web 36 on.

[0056] Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, kann der Steg 36 bei einer durch ein Bersten des Laufrades 50 verursachten aufpilzenden bzw. in Richtung zum ersten Axialende 32 des Einsatzstücks 30 hin und nach radial auswärts gerichteten Verformung des zweiten Axialendes 33 in formschlüssigen sowohl eine axiale als auch eine radiale Abstützung für den Steg 36 realisierenden Eingriff mit den stufenförmigen Ausnehmungen 15 der Versteifungsrippen 14 des Spiralgehäuses 11 gelangen, wobei sich der Steg 36 axial an den ersten Stützflächen 15a und radial an den zweiten Stützflächen 15b abstützt. As can be seen in particular from Fig. 1, the web 36 can in a caused by a bursting of the impeller 50 mushrooming or towards the first axial end 32 of the insert piece 30 and radially outwardly directed deformation of the second axial end 33 in form-fitting both an axial as well as a radial support for the web 36 realizing engagement with the step-shaped recesses 15 of the stiffening ribs 14 of the spiral housing 11, wherein the web 36 is axially supported on the first support surfaces 15a and radially on the second support surfaces 15b.

[0057] Das Einsatzstück 30 ist dabei so konfiguriert ist, dass durch ein im Betrieb Bersten des Laufrades 50 das zweite Axialende 33 unter Realisierung des Eingriffs des Stegs 36 mit den Ausnehmungen 15 in Richtung zum ersten Axialende 32 des Einsatzstücks 30 hin und nach radial auswärts verformbar ist. The insert 30 is configured so that by a bursting in operation of the impeller 50, the second axial end 33 by realizing the engagement of the web 36 with the recesses 15 in the direction of the first axial end 32 of the insert piece 30 and radially outward is deformable.

[0058] Zum Verbessern der Verformbarkeit des Einsatzstücks 30 weist der Grundkörper 31 zwischen zueinander benachbarten Befestigungsrippen 34 einen sich umfänglich erstreckenden eine Wandung des Grundkörpers 31 axial teilenden Schlitzabschnitt 39 (siehe Fig. 3 und Fig. 4 ) auf. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen allen zueinander benachbarten Befestigungsrippen 34 jeweils ein sich umfänglich erstreckender die Wandung des Grundkörpers 31 axial teilender Schlitzabschnitt 39 im Grundkörper 31 vorgesehen. To improve the deformability of the insert 30, the main body 31 between mutually adjacent fastening ribs 34 has a circumferentially extending a wall of the body 31 axially dividing slot portion 39 (see Fig. 3 and Fig. 4). In the described embodiment of the invention, a circumferentially extending slot wall 39 axially dividing slot section 39 is provided in the main body 31 between each mutually adjacent fastening ribs 34 each.

[0059] Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, bilden bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung alle Schlitzabschnitte 39 zusammen einen sich vollumfänglich erstreckenden die Wandung des Grundkörpers 31 axial teilenden Schlitz 40, wobei die Befestigungsrippen 34 eine solche axiale Breite aufweisen, dass sie den Schlitz 40 wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt jeweils axial überbrücken. As can be seen in particular from Fig. 1, form in the described embodiment of the invention, all the slot portions 39 together a fully extending the wall of the body 31 axially dividing slot 40, wherein the fastening ribs 34 have such an axial width that they the slot 40 as shown in FIGS. 2 to 4 each axially bridge.

[0060] Wie insbesondere aus Fig. 1 , Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich, erstreckt sich jeder Schlitzabschnitt 39 bzw. der alle Schlitzabschnitte 39 beinhaltende Schlitz 40 radial bis in jeweilige die Verbindung mit dem Grundkörper 31 herstellende Fussbereiche 34a der Befestigungsrippen 34 hinein, so dass eine strukturelle Schwächung der Fussbereiche 34a erzielt ist. As can be seen in particular from FIGS. 1, 3 and 4, each slot section 39 or the slot 40 containing all the slot sections 39 extends radially into respective foot regions 34a of the fastening ribs 34 that produce the connection with the base body 31 so that a structural weakening of the foot portions 34a is achieved.

[0061] Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, teilen die Schlitzabschnitte 39 bzw. teilt der Schlitz 40 die Wandung des Grundkörpers 31 so axial, dass ein mehr als die Hälfte einer axialen Länge des Grundkörpers 31 einnehmender das erste Axialende 32 dessen aufweisender erster Axialabschnitt 32a des Grundkörpers 31 und ein weniger als die Hälfte der axialen Länge des Grundkörpers 31 einnehmender das zweite Axialende 33 dessen aufweisender zweiter Axialabschnitt 33a des Grundkörpers 31 gebildet sind. Gemäss der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung nimmt der erste Axialabschnitt 32a etwa zwei Drittel der axialen Länge des Grundkörpers 31 ein und nimmt der zweite Axialabschnitt 33a etwa ein Drittel der axialen Länge des Grundkörpers 31 ein. As best seen in Fig. 1, divide the slot portions 39 and splits the slot 40, the wall of the body 31 so axially that a more than half of an axial length of the body 31 engaging the first axial end 32 whose having the first Axial section 32a of the base body 31 and a less than half of the axial length of the main body 31 engaging the second axial end 33 having the second axial section 33a of the main body 31 are formed. According to the described embodiment of the invention, the first axial section 32a occupies about two thirds of the axial length of the main body 31 and the second axial section 33a occupies about one third of the axial length of the main body 31.

[0062] Wie insbesondere aus Fig. 2 entnehmbar, sind die den ringförmigen Steg 36 unterbrechenden Aussparungen 37 umfänglich symmetrisch verteilt, so dass an den unausgesparten Stellen des ringförmigen Steges 36 Laschen 36a gebildet sind. Die den ringförmigen Steg 36 unterbrechenden Aussparungen 37 sind so gleichgross bemessen, dass sie gemeinsam etwa fünfzig Prozent des ringförmigen Stegs 36 aussparen, wobei die Aussparungen 37 jeweils spiegelbildlich zu einer Form der Laschen 36a ausgebildet sind. Mit anderen Worten ist die Form der Aussparungen 37 entlang einer senkrecht zur Mittellängsachse des Grundkörpers 31 entlang einem jeweiligen freien Ende der Laschen 36a verlaufenden Spiegelachse (nicht dargestellt) gespiegelt. As can be seen in particular from FIG. 2, the recesses 37 interrupting the annular web 36 are circumferentially distributed symmetrically so that tabs 36a are formed at the unsealed portions of the annular web 36. The recesses 37 interrupting the annular web 36 are dimensioned so that they together save about fifty percent of the annular ridge 36, wherein the recesses 37 are each formed in mirror image to form a shape of the tabs 36 a. In other words, the shape of the recesses 37 is mirrored along a mirror axis (not shown) running perpendicular to the central longitudinal axis of the main body 31 along a respective free end of the tabs 36a.

[0063] An jede Lasche 36a ist in Bezug auf eine umfängliche Breite der Lasche 36a mittig jeweils eine der sich radial einwärts zum Aussenumfang 31a des Grundkörpers 31 erstreckenden Stützrippen 38 angeformt. With respect to a circumferential width of the tab 36a, one of the support ribs 38 extending radially inwardly toward the outer circumference 31a of the main body 31 is integrally formed on each tab 36a.

[0064] Bei einem Bersten des Laufrades 50 und einem dadurch verursachten Aufpilzen bzw. in Richtung zum ersten Axialende 32 des Grundkörpers 31 hin und nach radial auswärts Verformen des zweiten Axialendes 33 bzw. des zweiten Axialabschnitts 33a des Grundkörpers 31 kommt daher jede der Laschen 36a des Steges 36 in der Ausnehmung 15 einer der Versteifungsrippen 14 in formschlüssigen Eingriff, wobei sich die Lasche 36a axial an der ersten Stützfläche 15a und radial an der zweiten Stützfläche 15b der Ausnehmung 15 abstützt. When bursting of the impeller 50 and a Aufpilzen caused thereby or in the direction of the first axial end 32 of the main body 31 and radially outwardly deforming the second axial end 33 and the second axial portion 33a of the main body 31 is therefore each of the tabs 36a the web 36 in the recess 15 of one of the stiffening ribs 14 in positive engagement, wherein the tab 36a axially on the first support surface 15a and radially on the second support surface 15b of the recess 15 is supported.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0065] <tb>1<SEP>Strömungsmaschine <tb>10<SEP>Gehäuse/Lagergehäuse <tb>11<SEP>Spiralgehäuse <tb>12<SEP>Innenumfang <tb>13<SEP>Verbindungsflansch <tb>14<SEP>Versteifungsrippe <tb>15<SEP>Ausnehmung <tb>15a<SEP>erste Stützfläche <tb>15b<SEP>zweite Stützfläche <tb>20<SEP>Welle <tb>30<SEP>Einsatzstück <tb>31<SEP>Grundkörper <tb>31a<SEP>Aussenumfang <tb>31b<SEP>Innenraum <tb>32<SEP>erstes Axialende <tb>32a<SEP>erster Axialabschnitt <tb>33<SEP>zweites Axialende <tb>33a<SEP>zweiter Axialabschnitt <tb>34<SEP>Befestigungsrippe <tb>34a<SEP>Fussbereich <tb>35<SEP>Ringflansch <tb>35a<SEP>Schraube <tb>36<SEP>Steg <tb>37<SEP>Aussparung <tb>38<SEP>Stützrippe <tb>39<SEP>Schlitzabschnitt <tb>40<SEP>Schlitz <tb>50<SEP>Laufrad <tb>51<SEP>Nabe <tb>52<SEP>Schaufel <tb>S1<SEP>erste Strömungspassage <tb>S2<SEP>zweite Strömungspassage <tb>AR<SEP>Axialrichtung <tb>RR<SEP>Radialrichtung <tb>UR<SEP>Umfangsrichtung[0065] <Tb> 1 <September> turbomachine <Tb> 10 <September> Housing / bearing housing <Tb> 11 <September> volute <Tb> 12 <September> inner circumference <Tb> 13 <September> connecting flange <Tb> 14 <September> stiffening rib <Tb> 15 <September> recess <tb> 15a <SEP> first support surface <tb> 15b <SEP> second support surface <Tb> 20 <September> wave <Tb> 30 <September> insert <Tb> 31 <September> body <Tb> 31 <September> outer circumference <Tb> 31b <September> Interior <tb> 32 <SEP> first axial end <tb> 32a <SEP> first axial section <tb> 33 <SEP> second axial end <tb> 33a <SEP> second axial section <Tb> 34 <September> fixing rib <Tb> 34 <September> foot area <Tb> 35 <September> annular flange <Tb> 35 <September> Bolt <Tb> 36 <September> Steg <Tb> 37 <September> recess <Tb> 38 <September> support rib <Tb> 39 <September> slot portion <Tb> 40 <September> slot <Tb> 50 <September> Wheels <Tb> 51 <September> hub <Tb> 52 <September> shovel <tb> S1 <SEP> first flow passage <tb> S2 <SEP> second flow passage <Tb> AR <September> axial <Tb> RR <September> radial direction <Tb> UR <September> circumferential direction

Claims

1. Insert (30) for a turbomachine (1) with radially flowed through impeller (50), wherein the insert piece (30) has a hollow cylindrical base body (31) having a first axial end (32) provided, an axially extending first Flow passage (S1) for a working fluid of the turbomachine (1) to form, and a second axial end (33) which is arcuately radially outwardly widened and which is provided, together with a hub (51) of the impeller (50) with a forming the first flow passage (S1) connected radially outwardly curved second flow passage (S2) for the working fluid, wherein at the second axial end (33) on an outer periphery (31a) of the base body (31) is provided an annular ridge (36) extending axially towards the first axial end (32), and wherein the ridge (36) is circumferential is interrupted by a plurality of recesses (37) and supported by support means to the outer periphery (31 a), wherein on the outer circumference (31a) radially outwardly extending fastening means are provided, via which the insert piece (30) to a housing (10) of the turbomachine (1) can be fastened, characterized in that the fastening means have a plurality of circumferentially spaced-apart fastening ribs (34), and that the base body (31) between mutually adjacent fastening ribs (34) has a circumferentially extending one wall of the base body (31) axially dividing slot portion ( 39).

2. insert (30) according to claim 1, wherein between each mutually adjacent fastening ribs (34) each have a circumferentially extending the wall of the base body (31) axially dividing slot portion (39) in the base body (31) is provided.

3. insert (30) according to claim 1 or 2, wherein the fastening ribs (34) on the outer circumference (31 a) of the base body (30) are integrally formed, and wherein the slot portion (39) radially into each of the connection with the main body ( 31) producing foot portions (34a) of the fastening ribs (34) extends into it, so that a structural weakening of the foot portions (34a) is achieved.

4. Insert (30) according to one of claims 1 to 3, wherein each slot portion (39) so axially divides the wall of the base body (31) that a more than half of an axial length of the base body (31) engaging the first axial end ( 32) whose having the first axial portion (32 a) of the base body (31) and a less than half of the axial length of the base body (31) engaging the second axial end (33) whose having second axial portion (33 a) of the base body (31) are formed.

5. Insert (30) according to claim 4, wherein the first axial portion (32a) occupies two thirds of the axial length of the base body (31) and the second axial portion (33a) occupies one third of the axial length of the base body (31).

6. insert (30) according to one of claims 1 to 5, wherein in the base body (31) in the region of the fastening ribs (34) all slot sections (39) containing fully extending the wall of the body (31) axially dividing slot (40 ), and wherein the fixing ribs (34) have a width such that they axially bridge the slot (40), respectively.

7. Insert (30) according to one of claims 1 to 6, wherein the annular web (36) interrupting recesses (37) are circumferentially distributed symmetrically and at the unsaved locations of the annular web (36) tabs (36 a) are formed.

8. Insert (30) according to claim 7, wherein the recesses (37) are each formed in mirror image to a shape of the tabs (36 a).

9. Insert (30) according to one of claims 1 to 8, wherein the annular web (36) interrupting recesses (37) are equally sized that they together save fifty percent of the annular ridge (36).

10. insertion piece (30) according to one of claims 7 to 9, wherein each tab (36a) as a support means in relation to a circumferential width of the tab (36a) centrally of this to the outer periphery (31a) of the base body (31) extending towards Support rib (38).

11. Insert (30) according to claim 10, wherein a number of the support ribs (38) is equal to a number of the fixing ribs (34), and wherein each support rib (38) axially aligned with exactly one fixing rib (34).

12. Turbomachine (1) with: an insert (30) according to one of claims 1 to 11, a housing (10) having an inner periphery (12) into which the insert (30) is inserted, and connecting means to which the fixing ribs (34) of the insert (30) are attached, a shaft (20) which is rotatably mounted on the housing (10) and which extends coaxially with a central longitudinal axis of the base body (31) of the insert piece (30) axially into an interior space (31b) formed by the base body (31), and an impeller (50) arranged in the inner space (31b) on the shaft (20) and having a hub (51) and a plurality of blades (52) arranged on the hub (51), wherein the first axial end (32) of the base body (31) forms an axially extending first flow passage (S1) for a working fluid and the second axial end (33) of the base body (31) together with the hub (51) of the impeller (50) one with forming the first flow passage (S1) connected radially outward curved second flow passage (S2) for the working fluid, so that the working fluid has to flow through the blades (52) of the impeller (50) radially, wherein the housing (10) is provided at its inner circumference (12) in the region of the annular web (36) of the insert (30) with engagement means, with which the web (36) in form-fitting both an axial and a radial support for the web (36) realizable intervention can be brought, and wherein the insert piece (30) is configured such that, during operation of the impeller (50), the second axial end (33) of the main body (31) undergoes engagement of the web (36) with the engagement means towards the first axial end (50). 32) of the base body (31) is deformable radially outward.

13. Turbomachine (1) according to claim 12, wherein the engagement means a perpendicular to the longitudinal center axis of the base body (31) of the insert piece (30) extending the annular web (36) facing the first support surface (15a) for the web (36).

14. turbomachine (1) according to claim 13, wherein the housing (10) on its inner circumference (12) a plurality of circumferentially spaced respectively axially spaced from the support means of the web (36) stiffening ribs (14), and wherein the Engagement means in the form of a stepped recess (15) on each of the stiffening ribs (14) are formed.

15. Turbomachine (1) according to claim 14, wherein each step-shaped recess (15) with the perpendicular to the longitudinal center axis of the base body (31) of the insert (30) extending the annular web (36) facing first support surface (15 a) for the web (15 36) and one of the first support surface (15a) directly adjoining parallel to the longitudinal central axis and in the direction of the second axial end (33) extending towards the second support surface (15b) for the web (36) is provided.