CN102597454B - 涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有可变涡轮几何形状（VTG）的涡轮增压器（1），该涡轮增压器具有一个带有用于排气的供应管道（9）的涡轮机壳体（2）；具有可旋转地安装在该涡轮机壳体（2）中的一个涡轮机转子；并且具有一个引导栅（18），该引导栅在外部径向地环绕该涡轮机转子（4），该引导栅具有一个叶片支承环（6），该引导栅具有多个引导叶片（7），这些引导叶片在各自情况下具有安装在该叶片支承环（6）中的一个叶片轴（8），该引导栅具有一个调整环（5），该调整环通过多个相关联的叶片杠杆（20）而操作性地连接到这些引导叶片（7）上，这些叶片杠杆在它们的一个末端处被紧固到这些叶片轴（8）上，其中每个叶片杠杆（20）在另一个末端具有一个杠杆头（23），该杠杆头可以被布置成与该调整环（5）的一个相关联的接合凹陷（24）相接合，并且该引导栅具有一个停止件（25），该停止件至少用于设置穿过这些引导叶片（7）所形成的喷嘴横截面的最小流通量，其中该停止件（25）是作为一个局部空心的调整销而形成的。

Description

涡轮增压器

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器。

背景技术

从EP 1 564 380 A1中已知了所述类型的一种涡轮增压器。为了防止该调整环的减弱，所述文件提出了一个停止件，该停止件一体地连接到该调整环上并且由一个腹板构成，该腹板的宽度可以变化或者配备有一个可调整的蜗杆螺钉。所述设计的确以某种方式给出了一种可调整的停止件的可能性，但是以这种方式构成的一个停止件在实践中几乎是行不通的，原因是首先空间的条件要求插入一个蜗杆螺钉，这此外要求在该单件式停止部件中提供一种内螺纹，并且此外有必要为蜗杆螺钉提供一个锁紧设施以便能够固定所进行的设置。考虑到现实中极度受限的空间条件，这样做也伴随着高水平的支出并且因此不是所希望的。

发明内容

然而，在这种已知的涡轮增压器中，由于该停止件是在该调整环上一体形成的，因此可能仅以较高的支出（如果存在的话）来在组装该引导栅后使该停止件的凸起重新工作，例如当必须进行该引导栅的末端位置的校正时。因此本发明的一个目的是提供涡轮增压器，该涡轮增压器允许简化该引导栅或引导装置的组装，其中单独通过该引导装置，至少对最小流通量的简单且精确的设置是有可能的。

所述目的是实现的。

由于该停止件（通过该停止件，至少设定穿过了这些引导叶片所形成的喷嘴横截面的最小流通量是有可能的）被设计为可以固定在该引导栅中的一个可变形的部件，由于所述停止件不是一体地连接到该引导栅上，有可能在该引导栅的组装后以一种简单的方式使所述停止件重新工作，以便精确地设置所要求的停止位置。如果有必要对该引导栅的两个末端位置之一进行重新调整，因而有可能以一种简单的方式来选择并安装一个停止部件（针对所希望的末端位置（窄-圆-宽）进行预变形），或者可以对已经安装的停止件通过塑性变形过程来提供所希望的尺寸。

换言之，这意味着该调整销在生产之后（即，在其生产状态下）初始地具有至少大致圆形的、理想地精确圆形的截面，考虑到它局部中空的设计，该截面可以在两个方向变形，其中所述两个变形方向前进穿过了该调整销的中心点并且是彼此垂直的。因此使该调整销的圆形横截面变形从而形成一个椭圆是可能的，以便由此来使得所希望的组装尺寸更窄。为此目的，可以采用一种压制工具，该工具通过转过90°也可以压制该调整销以使后者更宽，在此实现了形成椭圆的一种变形。对已经在太大程度上进行过压缩的调整销进行上述矫正也是有可能的。

这产生了以下优点，即，首先形成一个停止件的这个调整销可以在其构造上相对于现有技术相当大地简化，这导致生产和组装成本的降低。

还得到了一个优点：该叶片支承环中的机加工的量降低，并且如已经提到的，该调整销的压缩有可能在两个方向上实现。

最后，该调整销上的刻度可以进行扩展，由此产生了减少部件的优点。

在一个优选的实施方案中，该调整销的局部中空的几何形状导致特别低的变形力。

原则上，该停止件有可能被固定在该于壳体中静止的叶片支承环上、或固定到该可移动的调整环上。然后该停止件的凸起相应地与该调整环的对应的停止表面、或者与这些叶片杠杆的紧固环相互作用。

还得到了以下优点：整个引导装置可以完全作为一个套筒进行预组装，并且可以在接着将所述套筒插入涡轮机壳体之前设置该最小流通量。

因此最小流通量的设定可以独立于涡轮机壳体和该涡轮增压器的其他部件（例如该轴承壳体）进行。而且，该轴承壳体与涡轮机壳体之间的连接件位置也不再影响最小流通量的设定。同样地，该调整杠杆的磨损及其在该调整环的接合也不影响最小流通量的量。

这些从属权利要求涉及本发明的多个有利的细致改进。

权利要求10和12分别将一种引导栅和一种停止件限定为可以独立地进行处理的物体。

附图说明

从以下基于附图的多个示例性实施方案的说明中将显现出本发明的进一步的细节、优点和特征，在附图中：

图1示出了根据本发明的一种涡轮增压器的基本设计的一个截面透视图；

图2示出了根据本发明的引导栅的一个局部视图；

图3示出了根据本发明的一个调整销的平面图；

图4示出了根据图3的调整销的一个截面图示；并且

图5和6示出了根据本发明的调整销的平面图，用于解释从其生产状态F到不同的组装状态M的变形可能性。

具体实施方式

图1展示了根据本发明的一种涡轮增压器1，该涡轮增压器具有一个涡轮机壳体2和通过一个轴承壳体19连接至其上的一个压缩机壳体3。这些壳体2、3和19是沿着一条转动轴线R安排的。该涡轮机壳体2在截面上局部地示出，是为了展示作为一个径向外部引导栅18的一部分的一个叶片支承环6的安排，该引导栅具有多个引导叶片7，这些引导叶片分布在该圆周上并且具有多个枢轴或叶片轴8。以此方式，形成了喷嘴截面，这些喷嘴截面取决于这些引导叶片7的位置而较大或较小并且它们在较大或较小程度上利用发动机的排气而作用于这个安装在旋转轴线R的中央的涡轮机转子4上，该排气是经由一个供应管道9来供应并经由一个中央连接件10而被排出，从而经由该涡轮机转子4来驱动一个位于同一个轴上的压缩机转子17。

为了控制这些引导叶片7的移动或位置，提供了一个致动装置11。所述致动装置11可以具有任何所希望的设计、但是在一个优选的实施方案中具有一个控制壳体12，该控制壳体控制了紧固到其上的一个冲头元件14的移动，以便将所述冲头元件14的移动转化为位于该叶片支承环6之后的一个调整环5的一种轻微的旋转运动。在叶片支承环6与该涡轮机壳体2的一个环状部分15之间形成了用于这些引导叶片7的一个自由空间13。为了能够确保所述自由空间13，该叶片支承环6具有多个一体形成的隔离件16。在这个实例中，在该叶片支承环6的圆周上以每隔120°的角度间隔安排了3个隔离件16。然而，原则上，有可能提供更多或更少的所述类型的隔离件16。

图2以放大的比例尺示出了根据本发明的引导栅18的一个实施方案的局部视图。

对于所述引导栅18的所有引导叶片典型地展示了一个叶片杠杆20，该叶片杠杆在其一个末端处具有一个紧固环21，该紧固环具有一个凹陷22，该叶片轴8的一个末端被固定在该凹形中。

该叶片杠杆20的一个杠杆头23被安排在该调整环5的一个接合凹陷24中并且因此与该调整环5相接合。

此外，图2展示了处于可变形的调整销的形式的一个停止件25的安排。

         如图3中详细所示，该停止件25具有一个调整区段26，该调整区段在生产状态下具有至少大致圆形的横截面，在该调整区段26中形成了一个在圆周方向延伸的凹陷27。图3中还展示了角度α，作为对凹陷27的范围的一种衡量。此处，该凹陷27可以延伸经过至少180°的角度α并且在所展示的实施方案中经过了大致300°的角度α。最大角度α由该停止件25的机械稳定性决定。

如图4说明，凹陷27延伸经过了该调整区段26的整个高度H。

此外，该调整区段26具有一个固定指销32，如从图4中可以看到，该固定指销被居中安排在该调整区段26上并且从一个末端表面28延伸。固定指销32在该叶片支承环6的孔中的紧固是例如用一种过盈配合进行的，这样不可能发生相对移动。

在一个优选实施方案中，该停止件25是作为一个局部中空的阶梯式销而形成的。该停止件25可以用金属板来生产。

图5展示了一个压制工具（未展示出）对该局部中空的停止件25的横截面所横向施加的压力的影响。由于在该引导装置18的圆周方向上施加了这个压力，该停止件25的横截面具有虚线M所展示的一种椭圆形形状。所述椭圆形形状在该压制过程之后在该压制方向上构成了所希望的变形程度。

此外，图6示出了相对于图5旋转了90°并且在该引导装置18的径向方向上延伸的第二变形方向。停止件25上的压力还导致了在该图中用虚线展示的一种椭圆形形状M。如在此指明的在压制过程之后的尺寸同样由该停止件25在该引导装置18的圆周方向上的椭圆形尺寸决定。

为了补充以上披露，明确地参考在图1至6中对本发明的图解展示。

参考号清单

1 涡轮增压器

2  涡轮机壳体

3  压缩机壳体

4  涡轮机转子

5  调整环

6  叶片支承环

7  引导叶片

8  叶片轴

9  供应管道

10 轴向连接件

11 致动装置

12 控制壳体

13 用于引导叶片7的自由空间

14 冲头元件

15 涡轮机壳体2的环状部分

16 隔离件/隔离件凸轮

17 压缩机转子

18 引导栅/引导装置

19 轴承壳体

20 叶片杠杆

21 紧固环

22 凹陷

23 杠杆头

24 接合凹陷

25 停止件

26 调整区段

27 凹陷

28 末端表面

29，30 停止件凸轮

31 凹槽

32 固定指销

Claims (27)

1.一种具有可变涡轮几何形状（VTG）的涡轮增压器（1）：

-   具有一个涡轮机壳体（2），该涡轮机壳体带有用于排气的一个供应管道（9）；

-   具有一个涡轮机转子（4），该涡轮机转子可旋转地安装在该涡轮机壳体（2）中；并且

-   具有一个引导栅（18），

该引导栅在外部径向地环绕该涡轮机转子（4），

该引导栅具有一个叶片支承环（6），

该引导栅具有多个引导叶片（7），这些引导叶片在各自情况下具有安装在该叶片支承环（6）中的一个叶片轴（8），

该引导栅具有一个调整环（5），该调整环通过多个相关联的叶片杠杆（20）而操作性地连接到这些引导叶片（7）上，这些叶片杠杆在它们的末端之一处被紧固到这些叶片轴（8）上，其中每个叶片杠杆（20）在另一个末端具有一个杠杆头（23），该杠杆头可以被布置成与该调整环（5）的一个相关联的接合凹陷（24）相接合，并且

该引导栅具有一个停止件（25），该停止件至少用于设置穿过这些引导叶片（7）所形成的喷嘴横截面的最小流通量，

        其中

该停止件（25）是作为一个局部空心的调整销而形成的。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中该停止件（25）具有一个调整区段（26），该调整区段在生产状态（F）下至少是大致圆形的并且在其中安排有一个沿圆周方向延伸的凹陷（27）。

3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其中该凹陷（27）延伸穿过该调整区段（26）的整个高度（H）。

4.根据权利要求2或3所述的涡轮增压器，其中该凹陷（27）延伸经过一个至少180°的角度（α）。

5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其中该凹陷（27）延伸经过一个大致300°的角度（α）。

6.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于该调整区段（26）具有一个固定指销（32）。

7.根据权利要求6所述的涡轮增压器，其中，该固定指销（32）固定连接到引导栅18上。

8.根据权利要求7所述的涡轮增压器，其中该固定指销（32）被居中安排在该调整区段（26）上并且从该调整区段（26）的一个末端表面（28）延伸。

9.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中该停止件（25）是由金属板生产的。

10..一种用于具有可变涡轮几何形状（VTG）的涡轮增压器（1）的引导栅（18），该引导栅（18）在外部径向地环绕该涡轮增压器（1）的一个涡轮机转子（4）并且具有以下部件：

一个叶片支承环（6），

多个引导叶片（7），这些引导叶片在各自情况下具有被安装在该叶片支承环（6）中的一个叶片轴（8），

一个调整环（5），该调整环通过多个相关联的叶片杠杆（20）而操作性地连接到这些引导叶片（7）上，这些叶片杠杆（20）在它们的一个末端处被紧固到这些叶片轴（8）上，其中每个叶片杠杆在另一个末端具有一个杠杆头（23），该杠杆头可以被布置成与该调整环（5）的一个相关联的接合凹陷（24）相接合，以及

一个停止件（25），该停止件至少用于设置穿过这些引导叶片（7）所形成的喷嘴横截面的最小流通量，其中

该停止件（25）是作为至少局部空心的调整销而形成的。

11.根据权利要求10所述的引导栅，其中该停止件（25）具有一个调整区段（26），该调整区段在生产状态（F）下至少是大致圆形的并且在其中安排有一个沿圆周方向延伸的凹陷（27）。

12.根据权利要求11所述的引导栅，其中该凹陷（27）延伸穿过该调整区段（26）的整个高度（H）。

13.根据权利要求11或12所述的引导栅，其中该凹陷（27）延伸经过一个至少180°的角度（α）。

14.根据权利要求13所述的引导栅，其中该凹陷（27）延伸经过一个大致300°的角度（α）。

15.根据权利要求11所述的引导栅，其特征在于该调整区段（26）具有一个固定指销（32）。

16.根据权利要求15所述的引导栅，其中，该固定指销（32）固定连接到引导栅18上。

17.根据权利要求16所述的引导栅，其中该固定指销（32）被居中安排在该调整区段（26）上并且从该调整区段（26）的一个末端表面（28）延伸。

18.根据权利要求10所述的引导栅，其中该停止件（25）是由金属板生产的。

19.一种用于具有可变涡轮几何形状（VTG）的涡轮增压器（1）的引导栅（18）的停止件，该引导栅（18）在外部径向地环绕该涡轮增压器（1）的一个涡轮机转子（4）并且具有以下部件:

一个叶片支承环（6），

多个引导叶片（7），这些引导叶片在各自情况下具有安装在该叶片支承环（6）中的一个叶片轴（8），

一个调整环（5），该调整环通过多个相关联的叶片杠杆（20）而操作性地连接到这些引导叶片（7）上，这些叶片杠杆（20）在它们的一个末端处被紧固到这些叶片轴（8）上，其中每个叶片杠杆在另一个末端具有一个杠杆头（23），该杠杆头可以被布置成与该调整环（5）的一个相关联的接合凹陷（24）相接合，其中

该停止件（25）是作为一个至少局部空心的调整销而形成的。

20.根据权利要求19所述的停止件，其中该停止件（25）具有一个调整区段（26），该调整区段在生产状态（F）下至少是大致圆形的并且在其中安排有一个沿圆周方向延伸的凹陷（27）。

21.根据权利要求20所述的停止件，其中该凹陷（27）延伸穿过该调整区段（26）的整个高度（H）。

22.根据权利要求20或21所述的停止件，其中该凹陷（27）延伸经过一个至少180°的角度（α）。

23.根据权利要求22所述的停止件，其中该凹陷（27）延伸经过一个大致300°的角度（α）。

24.根据权利要求20所述的停止件，其特征在于该调整区段（26）具有一个固定指销（32）。

25.根据权利要求24所述的停止件，其中，该固定指销（32）固定连接到引导栅18上。

26.根据权利要求25所述的停止件，其中该固定指销（32）被居中安排在该调整区段（26）上并且从该调整区段（26）的一个末端表面（28）延伸。

27.根据权利要求19所述的停止件，其中该停止件（25）是由金属板生产的。

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