CN101542088A - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器，该涡轮增压器包括一台压缩机(8)，该压缩机配备有固定到转子轴(6)一端上的一个压缩机叶轮(9)；一台涡轮机(2)，该涡轮机配备有一个涡轮机转子(10)，该涡轮机转子包括具有一个连接轴颈(17)的涡轮机叶轮(5)，该连接轴颈可连接到转子轴(6)的一个连接部分(12)上；以及在该涡轮机转子(10)上提供的至少一个活塞环槽(11，11’)。该活塞环槽(11，11’)安排在连接轴颈(17)上。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种涡轮增压器。
背景技术
由EP 1 621 774 A2已知一种所属类型的涡轮增压器。
在此类涡轮增压器的情况下，活塞环槽或缝隙一直是安排在转子轴之内。在这种情况下，有可能给每个活塞环提供一个缝隙，或者将两个活塞环安排在一个缝隙中。因为靠近涡轮机叶轮的活塞环缝隙要求距涡轮机叶轮一个结构上最小的距离，并且使涡轮机叶轮背部上的连接轴颈在轴向上保持尽可能的短，所以迄今还没有可能在该轴的区域内引入两个缝隙而不使该轴在截面上变弱或不在轴向上使轴延伸，轴向上使轴延伸对于转子支承的稳定性具有非常负面的影响。如果通过一种焊接使该涡轮机叶轮与该转子轴连接，那么迄今还没有可能以任何希望的方式来安置这些活塞环缝隙，因为该焊接点的区域考虑到材料特性的不一致而不适合用于这些缝隙的定位。
发明内容
因此本发明的目的是根据权利要求1的前序部分来产生用于内燃机的一种涡轮增压器，该涡轮增压器具有一个涡轮机转子，该涡轮机转子无需增加轴向的转子长度而能够避免由于定位多个活塞环缝隙引起该安排的强度减少。
关于根据本发明的涡轮增压器，该目的是通过权利要求1的这些特征而实现的。关于代表能够独立对待的一个物体的该涡轮机转子，该目的是通过权利要求5的这些特征实现的。
因此，通过根据本发明的涡轮机叶轮的设计，有可能将多个必需的活塞环槽完全整合到该涡轮机叶轮的材料之中。其结果是，避免了现有技术的这些缺点。根据本发明的设计的优点是，一方面所有这些活塞环槽位于该材料中，该材料与转子轴的材料相比更耐热；并且另一方面所有这些活塞环槽是以距转子轴与涡轮机叶轮之间的连接平面一段距离而相应定位的，由此导致整个涡轮机转子强度的增加。
附图说明
从以下对一个示例性实施方案的说明并从附图引出本发明的进一步的细节、优点和特征。
在附图中：
图1示出根据本发明的涡轮增压器的一个部分切开的透视图，并且
图2示出带有两个活塞环槽的涡轮机转子的一个截面图。
具体实施方式
在图1中，以一个部分切开的视图展示了根据本发明的一个涡轮增压器1。
涡轮增压器1具有一台涡轮机2，该涡轮机包括一个排气入口开口3以及一个废气排放开口4。
此外，紧固到转子轴6一端上的一个涡轮机叶轮5被安排在涡轮机2的该涡轮机壳体中。
多个叶片(在图1中仅看到叶片7)被安排在排气入口开口3与涡轮机叶轮5之间的涡轮机壳体中。
此外，涡轮增压器1具有一台压缩机8，该压缩机包括一个压缩机叶轮9，该压缩机叶轮被紧固在转子轴6的另一端上并且被安排在压缩机8的压缩机壳体中。
当然，根据本发明的涡轮增压器1还具有涡轮增压器的所有其他常规部件(例如带有支承壳体单元的一个支承壳体，等等)，然而，因为这些常规部件对于解释本发明的这些原理是不必要的，所以随后对它们不做说明。
在图2中，以截面示出一个涡轮机转子10的一部分，该图示出转子轴6以及涡轮机叶轮5，连同根据本发明的涡轮机叶轮5的一个一体延伸的连接轴颈17上的活塞环槽11、11’的安排。作为涡轮机叶轮5的这种设计的结果，所实现的效果是所有在结构上必需的活塞环槽11、11’形成于涡轮机叶轮5的材料中，该材料与转子轴6的合金材料相比更耐热。活塞环槽11、11’在相同材料中的这种安排为有待插入其中的这些活塞环(它们未在此图中示出)创造了相同的摩擦学条件。这些活塞环槽11、11’的位置并且还有在转子轴6与第一活塞环槽11之间的连接平面A的必要距离(这在图2中是明显的)使涡轮机转子10的整个安排的强度增加到一个高的程度。因此与现有技术相比，作为将转子轴6与涡轮机叶轮5相连接的连接过程的结果的一些不利影响(例如在活塞环槽11、11’处的较低的硬度或硬度峰值)能够大部分被消除。
如从图2中的截面图同样明显的是，涡轮机叶轮5具有一个圆柱形的腔体15，其深度L小于连接轴颈17的长度B，该腔体的深度是从连接轴颈17的轴向的轴侧端面14到涡轮机叶轮5的一个叶轮背部13测出的。
或者通过摩擦焊接或者电子束焊接可以将转子轴6与涡轮机叶轮5相互连接到连接平面A上。如在图2的附图明显的是，转子轴6具有一个短的轴短柱16。对于通过电子束焊接的连接方法，根据本发明的涡轮机叶轮5的连接轴颈17的设计具有的优点是能够简单地将该轴颈压到轴短柱16上，并且能够使在焊接过程中作为材料厚度或壁的厚度(存在于两个元件的连接平面A上)的结果而发生应力的危险、以及作为其后果可能的裂缝发展最小化。
为扩充本披露，明确地提及图1至图2中的本发明的展示。
标记清单
1  涡轮增压器/排气涡轮增压器
2  涡轮机
3  排气入口开口
4  排气排放开口
5  涡轮机叶轮
6  转子轴
7  叶片
8  压缩机
9  压缩机叶轮
10      涡轮机转子
11，11′活塞环槽
12      连接部分
13      叶轮背部
14      轴侧端面
15      腔体
16      轴短柱
17      连接轴颈
A  连接平面
L  腔体(凹陷)的深度
B  连接轴颈的长度

Claims (6)

1.一种涡轮增压器(1)
-带有一台压缩机(8)，该压缩机具有固定到一个转子轴(6)的一端上的一个压缩机叶轮(9)；
-带有一台涡轮机(2)，该涡轮机具有一个涡轮机转子(10)，该涡轮机转子包括具有一个连接轴颈(17)的一个涡轮机叶轮(5)，该连接轴颈可连接到该转子轴(6)的一个连接部(12)上，并且
-带有至少一个活塞环槽(11，11’)，该活塞环槽提供在该涡轮机转子(10)上；其特征在于
-该活塞环槽(11，11’)被安排在该连接轴颈(17)上。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于
一个连接平面(A)被安排在该转子轴(6)与该涡轮机叶轮(5)之间距最近的活塞凹槽(11，11’)一段距离处。
3.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于
该涡轮机叶轮(5)的连接轴颈(17)具有一个圆柱形腔体(15)，该腔体的深度(L)小于该连接轴颈(17)的长度(B)，该长度是从该转子轴(6)的一个轴向的轴侧端面(14)到该涡轮机叶轮(5)的一个叶轮背部(13)测量的。
4.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于
该涡轮机叶轮(5)与该转子轴(6)是通过一种摩擦焊接或通过一种电子束焊接进行连接。
5.一个涡轮增压器(1)的一个涡轮机转子(10)
-带有一个涡轮机叶轮(5)，该涡轮机叶轮具有一个连接轴颈(17)，该连接轴颈可连接到一个转子轴(6)的一个连接部分(12)上，其特征在于
-至少一个活塞环槽(11，11’)被安排在该连接轴颈(17)上。
6.一个涡轮增压器(1)的涡轮机转子(10)，其特征为权利要求2至4中的这些特征之一。
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