CH714155B1 - Turbolader. - Google Patents

Turbolader. Download PDF

Info

Publication number
CH714155B1
CH714155B1 CH00967/18A CH9672018A CH714155B1 CH 714155 B1 CH714155 B1 CH 714155B1 CH 00967/18 A CH00967/18 A CH 00967/18A CH 9672018 A CH9672018 A CH 9672018A CH 714155 B1 CH714155 B1 CH 714155B1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
housing
turbine
fastening device
section
compressor
Prior art date
Application number
CH00967/18A
Other languages
English (en)
Other versions
CH714155A2 (de
Inventor
Weisbrod Tobias
Hossbach Björn
Original Assignee
Man Energy Solutions Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Man Energy Solutions Se filed Critical Man Energy Solutions Se
Publication of CH714155A2 publication Critical patent/CH714155A2/de
Publication of CH714155B1 publication Critical patent/CH714155B1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/284—Locking by means of elastic deformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/31—Retaining bolts or nuts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Turbolader, mit einer Turbine, mit einem Verdichter, wobei ein Turbinengehäuse und ein Verdichtergehäuse jeweils mit einem zwischen denselben angeordneten Lagergehäuse (9), verbunden sind, wobei ein Zuströmgehäuse (11) des Turbinengehäuses und das Lagergehäuse (9) über eine Befestigungseinrichtung (17) derart verbunden sind, dass die Befestigungseinrichtung (17) an einem Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) mit einem ersten Abschnitt (19) montiert ist und mit einem zweiten Abschnitt (21) einen Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt. Zwischen dem ersten Abschnitt (19) der Befestigungseinrichtung (17) und Muttern (23) der Befestigungsmittel (20) sind federelastisch verformbare Elemente (27) positioniert, die eine Vorspannkraft bereitstellen und und Vorspannungsverluste kompensieren.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Turbolader.
[0002] Aus der DE 10 2013 002 605 A1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Turboladers bekannt. Ein Turbolader verfügt über eine Turbine, in dem ein erstes Medium entspannt wird. Ferner verfügt ein Turbolader über einen Verdichter, in dem ein zweites Medium verdichtet wird, und zwar unter Nutzung der in der Turbine bei der Entspannung des ersten Mediums gewonnenen Energie. Die Turbine des Turboladers verfügt über ein Turbinengehäuse sowie einen Turbinenrotor. Der Verdichter des Turboladers verfügt über ein Verdichtergehäuse sowie einen Verdichterrotor. Zwischen dem Turbinengehäuse der Turbine und dem Verdichtergehäuse des Verdichters ist ein Lagergehäuse positioniert, wobei das Lagergehäuse einerseits mit dem Turbinengehäuse und andererseits mit dem Verdichtergehäuse verbunden ist. Im Lagergehäuse ist eine Welle gelagert, über die der Turbinenrotor mit dem Verdichterrotor gekoppelt ist.
[0003] Aus der Praxis ist es bekannt, dass das Turbinengehäuse der Turbine, nämlich ein sogenanntes Zuströmgehäuse, sowie das Lagergehäuse über eine vorzugsweise als Spannpratze ausgebildete Befestigungseinrichtung miteinander verbunden sind. Eine derartige als Spannpratze ausgebildete Befestigungseinrichtung ist mit einem ersten Abschnitt derselben an einem Flansch des Turbinengehäuses über Befestigungsmittel montiert und überdeckt mit einem zweiten Abschnitt einen Flansch des Lagergehäuses zumindest abschnittsweise. Über eine derartige Befestigungseinrichtung wird der Verband bzw. Verbund aus Lagergehäuse und Turbinengehäuse verspannt, nämlich unter Klemmen eine Dichtdeckels und Düsenrings zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse.
[0004] Das Turbinengehäuse ist mit dem zu entspannenden ersten Medium gefüllt, insbesondere mit zu entspannendem Abgas. Das Zuströmgehäuse des Turbinengehäuses leitet das Abgas in Richtung auf den Turbinenrotor. Im Zuströmgehäuse besteht ein Überdruck gegenüber der Umgebung, der in der Turbine unter Gewinnung von Energie bei der Entspannung des ersten Mediums abgebaut wird. Im Bereich der Verbindungsstelle von Turbinengehäuse bzw. Zuströmgehäuse und Lagergehäuse kann es zu einer Leckage kommen, sodass das erste, in der Turbine zu entspannende Medium über den Verbindungsbereich zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse in die Umgebung gelangen kann.
[0005] Um einer derartigen Leckage des in der Turbine zu entspannenden ersten Mediums entgegenzuwirken, wird nach der Praxis die Verspannung zwischen Turbinengehäuse bzw. Zuströmgehäuse und Lagergehäuse erhöht, insbesondere über höhere Anzugsmomente für die Befestigungsmittel, über welche die vorzugsweise als Spannpratze ausgebildete Befestigungseinrichtung am Turbinengehäuse montiert ist. Trotz erhöhter Anzugsmomente kann eine Leckage unter Umständen nicht verhindert werden.
[0006] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Turbolader mit verbesserter Verbindung von Zuströmgehäuse und Lagergehäuse zu schaffen.
[0007] Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung durch einen Turbolader nach Anspruch 1 gelöst. Hiernach sind zwischen dem ersten Abschnitt der Befestigungseinrichtung und Muttern der Befestigungsmittel federelastisch verformbare Elemente positioniert, die eine Vorspannkraft bereitstellen.
[0008] Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Turbolader nach Anspruch 4 gelöst. Hiernach ist die Befestigungseinrichtung als solche federelastisch verformbar und stellt eine Vorspannkraft bereit.
[0009] Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Turbolader nach Anspruch 9 gelöst. Hiernach ist zwischen dem zweiten Abschnitt der Befestigungseinrichtung und dem Flansch des Lagergehäuses ein federelastisch verformbares Element positioniert, welches eine Vorspannkraft bereitstellt.
[0010] Mit allen drei erfindungsgemäßen Aspekten der hier vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verbindung zwischen Zuströmgehäuse und Lagergehäuse zu verbessern. Die Gefahr einer ungewollten Leckage des zu entspannenden ersten Mediums in die Umgebung kann minimiert werden.
[0011] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Turbolader, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Turbolader nach einem ersten Aspekt der Erfindung im Bereich eines Zuströmgehäuses und eines Lagergehäuses des Turboladers, Fig. 3 ein Detail der Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Turbolader nach einem zweiten Aspekt der Erfindung im Bereich eines Zuströmgehäuses und eines Lagergehäuses des Turboladers, Fig. 5 einen Querschnitt durch einen weiteren Turbolader nach dem zweiten Aspekt der Erfindung im Bereich eines Zuströmgehäuses und eines Lagergehäuses des Turboladers, Fig. 6 eine Alternative für Fig. 4 und 5, Fig. 7 einen Querschnitt durch einen weiteren Turbolader nach dem zweiten Aspekt der Erfindung im Bereich eines Zuströmgehäuses und eines Lagergehäuses des Turboladers, Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Turbolader nach einem dritten Aspekt der Erfindung im Bereich eines Zuströmgehäuses und eines Lagergehäuses des Turboladers, Fig. 9 eine Detail der Fig. 8.
[0012] Die Erfindung betrifft einen Turbolader.
[0013] Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Turboladers 1. Ein Turbolader 1 verfügt über eine Turbine 2 zur Entspannung eines ersten Mediums, insbesondere zur Entspannung von Abgas einer Brennkraftmaschine. Ferner verfügt ein Turbolader 1 über einen Verdichter 3 zur Verdichtung eines zweiten Mediums, insbesondere von Ladeluft, und zwar unter Nutzung von in der Turbine 2 bei der Entspannung des ersten Mediums gewonnener Energie.
[0014] Die Turbine 2 verfügt dabei über ein Turbinengehäuse 4 und einen Turbinenrotor 5. Der Verdichter 3 verfügt über ein Verdichtergehäuse 6 und einen Verdichterrotor 7. Der Verdichterrotor 7 ist mit dem Turbinenrotor 5 über eine Welle 8 gekoppelt, die in einem Lagergehäuse 9 gelagert ist, wobei das Lagergehäuse 9 zwischen dem Turbinengehäuse 4 und dem Verdichtergehäuse 5 positioniert und sowohl mit dem Turbinengehäuse 4 und dem Verdichtergehäuse 5 verbunden ist.
[0015] Das Turbinengehäuse 4 der Turbine 2 umfasst ein Zuströmgehäuse 11 und ein Abströmgehäuse 12. Über das Zuströmgehäuse 11 kann das im Bereich der Turbine 2 zu entspannende erste Medium dem Turbinenrotor 5 zugeführt werden. Über das Abströmgehäuse 12 strömt im Bereich des Turbinenrotors 5 entspanntes erstes Medium von der Turbine 2 weg.
[0016] Das Turbinengehäuse 4 umfasst neben dem Zuströmgehäuse 11 und dem Abströmgehäuse 12 ein Einsatzstück 13, wobei das Einsatzstück 13 insbesondere im Bereich des Zuströmgehäuses 11 verläuft, und zwar benachbart zum Turbinenrotor 5 radial außen angrenzend an Laufschaufeln 14 des Turbinenrotors 5.
[0017] Das Turbinengehäuse 4 umfasst weiterhin einen Düsenring 15. Der Düsenring 15 wird auch als Turbinenleitapparat bezeichnet.
[0018] Ferner zeigt Fig. 1 im Verbindungbereich von Zuströmgehäuse 11 und Lagerghäuse 9 einen Dichtdeckel 16. Der Dichtdeckel 16 wird auch als Lagergehäusedeckel oder Hitzeschild bezeichnet.
[0019] Das Zuströmgehäuse 11 der Turbine 2 ist mit dem Lagergehäuse 9 über eine Befestigungseinrichtung 17 derart verbunden, dass die Befestigungseinrichtung 17 an einem Flansch 18 des Zuströmgehäuses 11 mit einem ersten Abschnitt 19 montiert ist, und zwar über mehrere Befestigungsmittel 20, und dass die Befestigungseinrichtung 17 mit einem zweiten Abschnitt 21 einen Flansch 26 des Lagergehäuses 9 zumindest abschnittsweise überdeckt.
[0020] Die Befestigungseinrichtung 17 wird auch als Spannpratze bezeichnet. Die Befestigungseinrichtung 17 kann in Umfangsrichtung gesehen segmentiert sein.
[0021] Jedes Befestigungsmittel 20 umfasst eine in den Flansch 18 des Zuströmgehäuses 11 eingeschraubte Gewindeschraube 22 sowie eine an dem anderen Ende der Gewindeschraube 22 angreifende Mutter 23, wobei durch Anziehen der Muttern 23 eine definierte Vorspannkraft über die Befestigungseinrichtung 17 auf das Zuströmgehäuse 11 und auf das Lagergehäuse 9 aufgebracht werden kann. Hierbei werden entsprechende Flansche 24, 25 von Düsenring 15 und Dichtdeckel 16 zwischen Zuströmgehäuse 11 und Lagergehäuse 9 geklemmt.
[0022] Beim Turbolader der Fig. 2 und 3 nach dem ersten Aspekt der Erfindung sind zwischen dem ersten Abschnitt 19 der als Spannpratze ausgebildeten Befestigungseinrichtung 17 und den Muttern 23 der Befestigungsmittel 20 federelastisch verformbare Elemente 27 positioniert, die durch die Anziehkraft der Muttern verspannt werden und eine Vorspannkraft bereitstellen.
[0023] Dabei sind beim Turbolader der Fig. 2 und 3 zwischen der Mutter 23 jedes Befestigungsmittels 20 und dem ersten Abschnitt 19 der Befestigungseinrichtung 17 jeweils mehrere als Tellerfedern ausgebildete, federelastisch verformbare Elemente 27 stapelartig übereinander oder stapelartig nebeneinander positioniert, wobei diese Tellerfedern 27 in taschenartige Ausnehmungen 28 der Befestigungseinrichtung 17 eingreifen.
[0024] Die Anzahl und Ausrichtung der stapelartig zusammengefassten, federelastisch verformbaren Elemente 27, nämlich der Tellerfedern, bestimmt einerseits die Vorspannkraft und andererseits einen Federweg im Bereich der Verbindung von Lagergehäuse 9 und Zuströmgehäuse 11 der Turbine, wobei die Tellerfedern allesamt gleichsinnig oder teilweise wechselsinnig angeordnet sein können. Dann, wenn alle Tellerfedern gleichsinnig zu einem entsprechenden Stapel angeordnet sind, kann eine hohe Vorspannkraft bei kleinem Federweg bereitgestellt werden. Durch wechselsinnige Anordnung der Tellerfedern wird bei größerem Federweg eine kleinere Vorspannkraft bereitgestellt.
[0025] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2, 3 sind demnach nach dem ersten Aspekt der Erfindung zwischen jeder Mutter 23 eines jeden Befestigungsmittels 20 und der Befestigungseinrichtung 17 Tellerfedern bzw. federelastisch verformbare Unterlegscheiben positioniert, die im Bereich jeder Mutter 23 eine Vorspannkraft generieren, und zwar auch dann, wenn infolge thermischer Zyklen die miteinander zu verbindenden Baugruppen eine unterschiedliche Ausdehnung erfahren. Wie bereits ausgeführt, lassen sich durch die Anordnung der Tellerfedern Federkraft und Federweg einstellen. Die Tellerfedern können dabei wechselsinnig und gleichsinnig angeordnet sein. Durch Anziehen der Muttern 23 werden die Tellerfederpakete vorgespannt. Durch thermische Belastungen verursachte, unterschiedliche thermische Ausdehnungen der miteinander verbundenen Baugruppen können kompensiert werden.
[0026] Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung 17, also die Spannpratze, als solche federelastisch verformbar und stellt eine entsprechende Vorspannkraft bereit, mithilfe derer durch thermische Belastungen verursachte, unterschiedliche thermische Ausdehnungen der miteinander verbundenen Baugruppen kompensiert werden können.
[0027] Dabei zeigt Fig. 4 eine Ausführungsform des Turboladers nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, nach welchem die Befestigungseinrichtung 17 im Querschnitt U-förmig konturiert ist. Ein erster Schenkel 29 der im Querschnitt U-förmig konturierten Befestigungseinrichtung 17 stellt dabei den ersten Abschnitt 19, mit welchem die Befestigungseinrichtung 17 am Flansch 18 des Zuströmgehäuses 11 anliegt, sowie den zweiten Abschnitt 21, mit welchem die Befestigungseinrichtung 17 den Flansch 26 des Lagergehäuses 9 abschnittsweise überdeckt, bereit. Ein zweiter Schenkel 30 der im Querschnitt U-förmig konturierten Befestigungseinrichtung 17 erstreckt sich parallel zu diesem ersten Schenkel 29 und ist über einen Verbindungsabschnitt 31 mit diesem ersten Schenkel 29 verbunden, wobei sich an dem zweiten Schenkel 30 die Mutter 23 des jeweiligen Befestigungsmittels 20 abstützt.
[0028] Durch Anziehen der jeweiligen Mutter 23 wird der zweite Schenkel 30 federelastisch verformt und in Richtung auf den ersten Schenkel 29 verformt. Hierdurch kann eine Vorspannkraft bereitgestellt werden, die thermische bedingte Verformungen der miteinander verbundenen Baugruppen ausgleichen bzw. kompensieren kann.
[0029] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 oder Fig. 6 ist die Befestigungseinrichtung 17 C-förmig bzw. V-förmig konturiert. Die C-förmig oder V-förmig konturierte Befestigungseinrichtung 17 des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 verfügt ebenfalls über zwei Schenkel, die über einen Verbindungsabschnitt 34 miteinander verbunden sind. Ein freies Ende 32 des ersten Schenkels liegt am Flansch 18 des Zuströmgehäuses 11 und ein freies Ende des zweiten Schenkels 33 liegt am Flansch 6 des Lagergehäuses 9 an. Die Mutter 23 des in Fig. 5 gezeigten Befestigungsmittels 20 stützt sich am Verbindungsabschnitt 34 der im Querschnitt C-förmig oder V-förmig konturierten Befestigungseinrichtung 17 ab. Dann, wenn die Mutter 23 angezogen wird, wird der Verbindungsabschnitt 34 elastisch verformt und die gesamte Befestigungseinrichtung 17 wird gegen die Flansche 18, 26 gedrückt. Über die federelastische Verformung der Befestigungseinrichtung 17 kann eine Vorspannkraft zum Verbinden von Lagergehäuse 9 und Zuströmgehäuse 11 bereitgestellt werden, die unterschiedliche Ausdehnungen, z.B. thermisch bedingte Ausdehnungen, dieser miteinander zu verbindenden Baugruppen und andere Vorspannungsverluste in der Verbindung kompensieren kann.
[0030] Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Turboladers nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, nach welchem die Befestigungseinrichtung 17, die als solche federelastisch verformbar ist, spiralförmig konturiert ist. Dabei weist die spiralförmig konturierte Befestigungseinrichtung 17 ein erstes Ende 35 auf, mit welchem die Befestigungseinrichtung 17 am Flansch 18 des Zuströmgehäuses 11 über Befestigungsmittel 20 montiert ist. Ein gegenüberliegendes Ende 36 der im Querschnitt spiralförmig konturierten Befestigungseinrichtung 17 überdeckt zumindest abschnittsweise den Flansch 26 des Lagergehäuses 9 und liegt an demselben an.
[0031] Die Mutter 23 des Befestigungsmittels 20 stützt sich am ersten Ende 35 der spiralförmig konturierten Befestigungseinrichtung 17 ab. Pfeile 37 visualisieren in Fig. 7 einen Kraftfluss, der sich beim Anziehen der Mutter 23 ausgehend von der Mutter in die Befestigungseinrichtung 17 hinein und über die Befestigungseinrichtung 17 in die Flansche 18, 26 von Zuströmgehäuse 11 und Lagergehäuse 9 hinein erstreckt. Über eine Ausnehmung 38 in der im Querschnitt spiralförmig konturierten Befestigungseinrichtung 17 ist die Mutter 23 mithilfe eines Werkzeugs zugänglich.
[0032] In den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 bis 7 nach dem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung ist demnach die Befestigungseinrichtung 17 als solche federelastisch verformbar ausgebildet. Dabei kann die Befestigungseinrichtung 17 U-förmig, V-förmig, C-förmig oder spiralartig konturiert sein. Durch Anziehen der Muttern 23 werden die jeweiligen Befestigungseinrichtungen 17 vorgespannt.
[0033] Einen Turbolader nach einem dritten Aspekt der Erfindung verdeutlichen Fig. 8 und 9. Nach dem dritten Aspekt ist zwischen dem zweiten Abschnitt 21 der Befestigungseinrichtung 17 und dem Flansch 26 des Lagergehäuses 9 ein federelastisch verformbares Element 39 positioniert, welches sich einerseits am zweiten Abschnitt 21 der als Spannpratze ausgebildeten Befestigungseinrichtung 17 und andererseits am Flansch 26 des Lagergehäuses 9 abstützt.
[0034] Dieses elastisch verformbare Element 39 weist vorzugsweise ein im Querschnitt C-förmiges Ringelement 40 auf, in welchem eine Spiralfeder 41 aufgenommen bzw. positioniert ist. Durch Anziehen der in Fig. 8 gezeigten Mutter 23 des Befestigungsmittels 20 wird das Element 39 elastisch verformt und so eine Vorspannkraft von demselben bereitgestellt. Auch mit dieser Ausgestaltung der Erfindung können unterschiedliche Verformungen von Lagergehäuse 9 und Zuströmgehäuse 11 und Vorspannungsverluste der Verbindung im Betrieb kompensiert werden, um eine Leckagegefahr zu reduzieren und selbst bei hohen Temperaturzyklen eine sichere Verbindung zwischen Zuströmgehäuse 11 und Lagergehäuse 9 zu gewährleisten.
[0035] In allen Varianten der hier vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Spannpratze bzw. die Befestigungseinrichtung 17 in Umfangsrichtung segmentiert ist, also aus in Umfangsrichtung gesehen mehreren Segmenten zusammengesetzt ist.
Bezugszeichenliste
[0036] 1 Turbolader 2 Turbine 3 Verdichter 4 Turbinengehäuse 5 Turbinenrotor 6 Verdichtergehäuse 7 Verdichterrotor 8 Welle 9 Lagergehäuse 10 Schalldämpfer 11 Zuströmgehäuse 12 Abströmgehäuse 13 Einsatzstück 14 Laufschaufel 15 Düsenring 16 Dichtdeckel 17 Befestigungseinrichtung 18 Flansch 19 Abschnitt 20 Befestigungsmittel 21 Schraube 22 Mutter 23 Abschnitt 24 Flansch 25 Flansch 26 Flansch 27 federelastisch verformbares Element 28 Ausnehmung 29 Schenkel 30 Schenkel 31 Verbindungsabschnitt 32 Ende 33 Ende 34 Verbindungabschnitt 35 Ende 36 Ende 37 Kraftfluss 38 Ausnehmung 39 federelastisch verformbares Element 40 Ringelement 41 Spiralfeder

Claims (11)

1. Turbolader (1), mit einer Turbine (2) zur Entspannung eines ersten Mediums, wobei die Turbine (2) ein Turbinengehäuse (4) und einen Turbinenrotor (5) aufweist, mit einem Verdichter (3) zur Verdichtung eines zweiten Mediums unter Nutzung von in der Turbine (2) bei Entspannung des ersten Mediums gewonnener Energie, wobei der Verdichter (3) ein Verdichtergehäuse (6) und einen mit dem Turbinenrotor (5) über eine Welle (8) gekoppelten Verdichterrotor (7) aufweist, wobei das Turbinengehäuse (4) und das Verdichtergehäuse (6) jeweils mit einem zwischen denselben angeordneten Lagergehäuse (9), in welchem die Welle (8) gelagert ist, verbunden sind, wobei ein Zuströmgehäuse (11) des Turbinengehäuses (4) und das Lagergehäuse (9) über eine Befestigungseinrichtung (17) derart verbunden sind, dass die Befestigungseinrichtung (17) über Befestigungsmittel (20) an einem Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) mit einem ersten Abschnitt (19) montiert ist und mit einem zweiten Abschnitt (21) einen Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet,dass zwischen dem ersten Abschnitt (19) der Befestigungseinrichtung (17) und Muttern (23) der Befestigungsmittel (20) federelastisch verformbare Elemente (27) positioniert sind, die eine Vorspannkraft bereitstellen und Vorspannungsverluste kompensieren.
2. Turbolader nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,dassdie federelastisch verformbaren Elemente (27) Tellerfedern sind, welche stapelartig übereinander oder stapelartig nebeneinander positioniert sind.
3. Turbolader nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,dassdie Vorspannkraft und ein Federweg der Tellerfedern im Bereich der Verbindung von Lagergehäuse (9) und Zustromgehäuse (11) der Turbine (2) jeweils durch die Anzahl und Ausrichtung der Tellerfedern bestimmt ist.
4. Turbolader (1), mit einer Turbine (2) zur Entspannung eines ersten Mediums, wobei die Turbine (2) ein Turbinengehäuse (4) und einen Turbinenrotor (5) aufweist, mit einem Verdichter (3) zur Verdichtung eines zweiten Mediums unter Nutzung von in der Turbine (2) bei Entspannung des ersten Mediums gewonnener Energie, wobei der Verdichter (3) ein Verdichtergehäuse (6) und einen mit dem Turbinenrotor (5) über eine Welle (8) gekoppelten Verdichterrotor (7) aufweist, wobei das Turbinengehäuse (4) und das Verdichtergehäuse (6) jeweils mit einem zwischen denselben angeordneten Lagergehäuse (9), in welchem die Welle (8) gelagert ist, verbunden sind, wobei ein Zuströmgehäuse (11) des Turbinengehäuses (4) und das Lagergehäuse (9) über eine Befestigungseinrichtung (17) derart verbunden sind, dass die Befestigungseinrichtung (17) über Befestigungsmittel (20) an einem Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) mit einem ersten Abschnitt (19) montiert ist und mit einem zweiten Abschnitt (21) einen Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet,dass die Befestigungseinrichtung (17) als solche federelastisch verformbar ist und eine Vorspannkraft bereitstellt.
5. Turbolader nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet,dassdie Befestigungseinrichtung (17) im Querschnitt U-förmig oder V-förmig oder C-förmig oder spiralförmig konturiert ist.
6. Turbolader nach Anspruch 4 oder 5,dadurch gekennzeichnet,dassbei einer im Querschnitt U-förmig konturierten Befestigungseinrichtung (17) ein erster Schenkel (29) den ersten Abschnitt (19), mit welchem die Befestigungseinrichtung (17) am Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) montiert ist, und den zweiten Abschnitt (21), mit welchem die Befestigungseinrichtung (17) den Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt, bereitstellt, wobei sich ein zweiter Schenkel (30) parallel zu ersten Schenkel (29) erstreckt, und wobei sich eine Mutter (23) des jeweiligen Befestigungsmittels (20) am zweiten Schenkel (30) abstützt.
7. Turbolader nach Anspruch 4 oder 5,dadurch gekennzeichnet,dassbei einer im Querschnitt C-förmig oder V-förmig konturierten Befestigungseinrichtung (17) ein freies Ende (32) eines ersten Schenkels den ersten Abschnitt (19), mit welchem die Befestigungseinrichtung (17) am Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) montiert ist, und ein freies Ende (33) eines zweiten Schenkels den zweiten Abschnitt (21), mit welchem die Befestigungseinrichtung (17) den Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt, bereitstellt, sich eine Mutter (23) des jeweiligen Befestigungsmittels (20) an einem die beiden Schenkel verbindenden Abschnitt (34) des Befestigungseinrichtung (17) abstützt.
8. Turbolader nach Anspruch 4 oder 5,dadurch gekennzeichnet,dassbei einer im Querschnitt spiralförmig konturierten Befestigungseinrichtung (17) ein erstes Ende (35) derselben den ersten Abschnitt (19), mit welchem die Befestigungseinrichtung (17) am Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) montiert ist, und ein zweites Ende (36) derselben den zweiten Abschnitt (21), mit welchem die Befestigungseinrichtung (17) den Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt, bereitstellt, wobei sich eine Mutter (23) des jeweiligen Befestigungsmittels am ersten Ende (35) abstützt.
9. Turbolader (1), mit einer Turbine (2) zur Entspannung eines ersten Mediums, wobei die Turbine (2) ein Turbinengehäuse (4) und einen Turbinenrotor (5) aufweist, mit einem Verdichter (3) zur Verdichtung eines zweiten Mediums unter Nutzung von in der Turbine (2) bei Entspannung des ersten Mediums gewonnener Energie, wobei der Verdichter (3) ein Verdichtergehäuse (6) und einen mit dem Turbinenrotor (5) über eine Welle (8) gekoppelten Verdichterrotor (7) aufweist, wobei das Turbinengehäuse (4) und das Verdichtergehäuse (6) jeweils mit einem zwischen denselben angeordneten Lagergehäuse (9), in welchem die Welle (8) gelagert ist, verbunden sind, wobei ein Zuströmgehäuse (11) des Turbinengehäuses (4) und das Lagergehäuse (9) über eine Befestigungseinrichtung (17) derart verbunden sind, dass die Befestigungseinrichtung (17) über Befestigungsmittel (20) an einem Flansch (18) des Zuströmgehäuses (11) mit einem ersten Abschnitt (19) montiert ist und mit einem zweiten Abschnitt (21) einen Flansch (26) des Lagergehäuses (9) zumindest abschnittsweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet,dass zwischen dem zweiten Abschnitt (21) der Befestigungseinrichtung (17) und dem Flansch (26) des Lagergehäuses (9) ein federelastisch verformbares Element (39) positioniert ist, welches eine Vorspannkraft bereitstellt.
10. Turbolader nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet,dassdas federelastisch verformbare Element (29) als im Querschnitt C-förmiges Ringelement (40) ausgebildet ist, in welchem eine Spiralfeder (41) aufgenommen ist.
11. Turbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet,dassdie Befestigungseinrichtung (17) als eine in Umfangsrichtung gesehen segmentierte Spannpratze ausgebildet ist.
CH00967/18A 2017-09-05 2018-08-07 Turbolader. CH714155B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017215569.8A DE102017215569A1 (de) 2017-09-05 2017-09-05 Turbolader

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CH714155A2 CH714155A2 (de) 2019-03-15
CH714155B1 true CH714155B1 (de) 2022-03-15

Family

ID=65364060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH00967/18A CH714155B1 (de) 2017-09-05 2018-08-07 Turbolader.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190072001A1 (de)
JP (1) JP2019049260A (de)
KR (1) KR20190026570A (de)
CN (1) CN109505671A (de)
CH (1) CH714155B1 (de)
DE (1) DE102017215569A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017215539A1 (de) * 2017-09-05 2019-03-07 Man Diesel & Turbo Se Turbolader
US11060551B1 (en) * 2017-10-31 2021-07-13 Lockheed Martin Corporation Snap alignment guard for nut plate ring
US11920492B1 (en) * 2023-03-20 2024-03-05 Rtx Corporation Asymmetric spacer to improve flange strength
CN116591788B (zh) * 2023-07-17 2023-09-26 中国航发燃气轮机有限公司 一种燃气轮机用连接组件

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941848A (en) * 1955-10-24 1960-06-21 Gen Motors Corp Spring load bearing support
DE3709949C1 (en) * 1987-03-26 1988-04-28 Maximilian Voggenreiter Holder for link chain
US6354815B1 (en) * 2000-05-10 2002-03-12 General Motors Corporation Turbocharger thermal isolation connection
US6449950B1 (en) * 2000-09-12 2002-09-17 Honeywell International Inc. Rotor and bearing system for electrically assisted turbocharger
DE102009052961A1 (de) * 2009-11-12 2011-05-19 Continental Automotive Gmbh Abgasturbolader, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Montage eines Abgasturboladers
JP5832090B2 (ja) * 2010-12-15 2015-12-16 三菱重工業株式会社 ターボチャージャハウジングのシール構造
JP6035890B2 (ja) * 2012-06-15 2016-11-30 株式会社Ihi シール構造及び可変容量型過給機
DE102013002605A1 (de) 2013-02-15 2014-08-21 Man Diesel & Turbo Se Turbolader und Axiallagerscheibe für einen Turbolader
US20160265553A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Caterpillar Inc. Housing assembly for a turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
CN109505671A (zh) 2019-03-22
DE102017215569A1 (de) 2019-03-07
JP2019049260A (ja) 2019-03-28
KR20190026570A (ko) 2019-03-13
CH714155A2 (de) 2019-03-15
US20190072001A1 (en) 2019-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH714155B1 (de) Turbolader.
DE19703033A1 (de) Abgasturbine eines Turboladers
DE102016125189B4 (de) Turbolader
EP2011965A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Einspannen von beschaufelten Rotorscheiben eines Strahltriebwerkes
EP3548705B1 (de) Turbolader
DE102013216377A1 (de) Verfahren zum Auswuchten und zur Montage eines Turbinenrotors
CH712978A2 (de) Turbolader.
CH701537A2 (de) Spitzendeckplatte mit Dämpfungsrippen.
CH714205B1 (de) Turbolader.
DE19618313B4 (de) Axialturbine eines Abgasturboladers
CH714607A2 (de) Verschalung eines Turboladers und Turbolader.
EP3737846A1 (de) Filterschalldämpfer für einen abgasturbolader einer brennkraftmaschine
CH713774B1 (de) Turbolader.
CH714154A2 (de) Turbolader.
EP3548707B1 (de) Turbolader mit dichtflächen zwischen düsenring und turbinengehäuse
EP2098687A1 (de) Rotor für eine Strömungsmaschine
DE102013013571A1 (de) Abgasturbolader
DE102013017713A1 (de) Turbomaschine
CH708446A2 (de) Verdichterlaufschaufelbefestigungsanordnung.
CH713507A2 (de) Turbolader.
DE102021106687A1 (de) Luftverdichtungssystem, brennstoffzellensystem sowie fahrzeug
DE102022213569A1 (de) Rotoranordnung, flugzeugtriebwerk und flugzeug
DE274640C (de)
DE102010050913A1 (de) Abgasturbolader
CH714157B1 (de) Turbolader.