CN101395358B - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器(1)，它具有用于可变涡轮几何形状的套筒(K)，该套筒被安排在涡轮机壳体(2)中；具有轴承箱(3)，该轴承箱被安排在该涡轮机壳体(2)和压缩机叶轮的压缩机壳体之间，并且其中安排了用于支撑涡轮机叶轮和压缩机叶轮的轴(W)的轴承安排；并且具有被安排在套筒(K)与轴承箱(3)之间的板弹簧(4)，其中该板弹簧(4)由至少两个材料层(5，6)以及绝缘体(17)构成。

Description

涡轮增压器
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种涡轮增压器。这种涡轮增压器在WO2004/048755A中是已知的。
另一种涡轮增压器在EP1398463A1中是已知的。在这种涡轮增压器的情况中，在涡轮机侧上围绕其轴提供了一个隔热屏，该隔热屏用于保护轴承箱免受由于流经涡轮机的内燃机排放气体的过高温度而造成的损害。这种已知的隔热屏包括一个单层部件，然而其热绝缘性能还需要改进。
在EP0160460B1中示出了另一种安排，其中在此情况中使用了一个碟形弹簧，该碟形弹簧将一个轴向预应力施加到轴向固定的叶片轴承套圈上。由于涡轮机叶轮的距离，在此处热绝缘的功能不是必需的。
因此，本发明的目的是创建在权利要求1的前序部分中所披露类型的一种涡轮增压器，该涡轮增压器一方面通过碟形弹簧确保在该涡轮机叶轮附近的可变涡轮几何形状的套筒的轴向固定，并且另一方面使之能够在轴承箱的方向上有改善的热绝缘。
此目的实现是通过权利要求1的这些特征来达到的。
根据本发明，该碟形弹簧是与绝缘体一同构造的。这种绝缘体一方面使碟形弹簧产生较低的部件温度，并因此产生较高的压紧力，而另一方面则产生到相邻的部件(多个轴承箱)中的较低的热量输出。由热保护层、绝缘体和碟形弹簧层组成的这种组合体可以或者由材料粘接或者以形状配合的方式来实现，或者在涡轮增压器组装过程中分别地安装这些独立的部件。该绝缘体可以被设计为使它相对于轴承箱而屏蔽这些热套筒部件。
根据本发明的涡轮增压器的碟形弹簧由至少两个(但如果需要，可由多个)材料层形成，并且包括既要产生预张紧力的功能还要通过增加热阻而进一步提高屏蔽功能。其结果是，特别是在排气温度升高的情况下它仍有可能保证该功能。
此外，有可能有利地省去轴承箱的液体冷却。
从属权利要求具有作为主题的本发明的有利的改进。
在权利要求11中，将根据本发明的用于涡轮增压器的一种碟形弹簧限定为一种可单独销售的物体。
本发明进一步的细节、优点和特征将参照附图从以下的说明中获得。在附图中：
图1示出了根据本发明的涡轮增压器的一部分，该涡轮增压器带有根据本发明的碟形弹簧，
图2示出了根据本发明的碟形弹簧的一个实施方案的截面图。
在图1中示出了根据本发明的涡轮增压器1的截面(因为此视图足以解释根据本发明的原理)。自然地，涡轮增压器1具有通常所提供的所有构成元件，然而正如所提到的，为了简化视图，在图1中省略了这些元件。
因此，图1中示出了涡轮机的涡轮机壳体2，它安排为靠近轴承箱3。该轴承箱3安排在涡轮机壳体2和压缩机叶轮的压缩机壳体(未示出)之间，该压缩机叶轮也未示出。轴承箱3具有用于一根轴的轴承，因为图1仅再现了根据本发明的涡轮增压器1的上部截面，该轴在图1中通过标记W来表示。
该轴W支撑涡轮机和压缩机叶轮并且经由合适的轴承安排安装在该轴承箱3中。
由多个层形成的根据本发明的碟形弹簧4被夹紧在轴承箱3和套筒K之间，该套筒由带有轴向挡块14的VTG盘12和叶片轴承套圈15形成，并且该套筒是轴向可移动地安排在涡轮机壳体2中。在本实例的情况中，这里所提供了两个材料层5和6，在随后参考图2将对它们给予更详细的解释。
图1展示了在涡轮机壳体2与轴承箱3之间的碟形弹簧4的安排，其中材料层5具有径向内部定位区域10和径向外部定位区域11’，该外部定位区域平行定向于材料层6的定位区域11。通过位于材料层5和6之间或者它们的定位区11和11’之间的夹紧区域18将绝缘体17夹紧。该绝缘体17的径向外部边缘大约成90°角并因此形成了在套筒K上径向支撑该绝缘体17的支撑区域19。因此，相对于该轴承箱3而有效地隔离了从套筒K散发的热量。
在图2中完整地示出了根据本发明的碟形弹簧4。在本实施方案的情况中两个材料层5和6是分离的部件，这些部件包括了绝缘体17的夹紧区域18而以一种夹层的方式相互叠放。图2展示了材料层5具有中央凹陷9，该中央凹陷与材料层6的中央凹陷8同轴安排，并且具有较大的直径。在材料层5和6之间提供了气隙7，它进一步改善了热绝缘特性。此外，图2示出了材料层5具有邻近于中央凹陷9的主要部分20，该主要部分与定位区域11’成钝角安排。材料层6还具有邻近于中央凹陷8的主要部分21，该主要部分经由成角度的中间区域22一体连接到轴承区域。
除了书面说明并且为了补充披露内容，明确地参见图1和图2中的本发明的示意图。
附图标记清单
1    涡轮增压器/排气涡轮增压器
2    涡轮机壳体
3    轴承箱
4    碟形弹簧
5，6 材料层
      (5：用于预拉伸的碟形弹簧层(碟形弹簧)；
      6：用于层5的热保护层(隔热屏))
7    气隙
8，9 中央凹陷
10，11，11’  定位区域
12   VTG盘
13   -
14   轴向挡块
15   叶片轴承套圈
16   涡轮机壳体2上的套筒K的定中心
17   绝缘体
18   卡紧区域
19   支撑区域
20   5的主要部分，与11’成角度
21   6的主要部分，经由成角度的中间区域22连接到11
22   中间区域
W    轴
K    可变涡轮几何形状(VTG)的套筒

Claims (2)

1.一种涡轮增压器(1)
-带有涡轮机叶轮的涡轮机壳体(2)；
-带有用于可变涡轮几何形状的套筒(K)，该套筒被安排在该涡轮机壳体(2)中；
-带有轴承箱(3)，该轴承箱被安排在该涡轮机壳体(2)和压缩机叶轮的压缩机壳体之间，并且在该轴承箱中安排了用于轴(W)的轴承安排，该轴支撑该涡轮机叶轮和该压缩机叶轮；以及
-带有碟形弹簧(4)，该碟形弹簧安排在该套筒(K)与该轴承箱(3)之间并且由至少两个材料层(5, 6)构成，其中一个材料层(6)充当另一个材料层(5)的热保护层，该另一个材料层(5)形成一个碟形弹簧层，
其特征在于
-由热绝缘材料组成的绝缘体(17)被安排在这些材料层(5, 6)之间，其中，该绝缘体(17)具有安排在该一个材料层(6)或者该另一个材料层(5)的多个定位区域(11, 11’)之间的夹紧区域(18)，这些定位区域径向地被安排在外侧，且其中，该绝缘体(17)还具有支撑区域(19)，该支撑区域被安排为与该夹紧区域(18)成大约90°的角。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于该绝缘体(17)形成为具有盆的形状。
3．如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于这些定位区域(11, 11’) 被安排为彼此平行。
4．如权利要求1至3之一所述的涡轮增压器，其特征在于气隙(7)被安排在这些材料层(5, 6)之间。
5．如权利要求1至3之一所述的涡轮增压器，其特征在于该另一个材料层(5)轴向地将该套筒(K)固定在该涡轮机壳体(2)上。
6．如权利要求1至3之一所述的涡轮增压器，其特征在于这些材料层(5, 6)和该绝缘体(17)相互连接成为一个部件。
7．如权利要求1至3之一所述的涡轮增压器，其特征在于这些材料层(5, 6)和该绝缘体(17)是分离的部件。
8．如权利要求1至3之一所述的涡轮增压器，其特征在于这些材料层(5, 6)和该绝缘体(17)由相同的或不同的材料组成。
9．一种用于涡轮增压器(1)的碟形弹簧(4)，带有两个材料层(5，6)，其中一个材料层(6)充当另一个材料层(5)的热保护层，该另一个材料层(5)形成一个碟形弹簧层，
其特征在于
-由热绝缘材料组成的绝缘体(17)被安排在这些材料层(5, 6)之间，其中，该绝缘体(17)具有安排在该一个材料层(6)或者该另一个材料层(5)的多个定位区域(11, 11’)之间的夹紧区域(18)，这些定位区域径向地被安排在外侧，且其中，该绝缘体(17)还具有支撑区域(19)，该支撑区域被安排为与该夹紧区域(18)成大约90°的角。
10．如权利要求9所述的碟形弹簧(4)，其特征在于该绝缘体(17)形成为具有盆的形状。
11．如权利要求9所述的碟形弹簧(4)，其特征在于这些定位区域(11, 11’) 被安排为彼此平行。
12．如权利要求9至11之一所述的碟形弹簧(4)，其特征在于气隙(7)被安排在这些材料层(5, 6)之间。
13．如权利要求9至11之一所述的碟形弹簧(4)，其特征在于该另一个材料层(5)轴向地将用于可变涡轮几何形状的套筒(K)固定在该涡轮增压器(1)的带有涡轮机叶轮的涡轮机壳体(2)上。
14．如权利要求9至11之一所述的碟形弹簧(4)，其特征在于这些材料层(5, 6)和该绝缘体(17)相互连接成为一个部件。
15．如权利要求9至11之一所述的碟形弹簧(4)，其特征在于这些材料层(5, 6)和该绝缘体(17)是分离的部件。
16．如权利要求9至11之一所述的碟形弹簧(4)，其特征在于这些材料层(5, 6)和该绝缘体(17)由相同的或不同的材料组成。
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