CN103069125A - 排气涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气涡轮增压器，其能够在保养检查时容易地从发电机外壳拆下衬套及定子，仅更换衬套及定子，能够减少保养检查费用。一种排气涡轮增压器，发电机外壳（35）设定为可以用包含旋转轴的旋转轴线的平面分割为两半的结构，该发电机外壳（35）内部收容有中空圆筒状的衬套（42）和配置于该衬套（42）的半径方向内侧的定子，在形成于发电机外壳（35）的内部并向形成于衬套（42）的内部的通路（43）供给冷却介质的孔（45）及从通路（43）排出冷却介质的孔与通路（43）的各连接处，设有环状部件（49），该环状部件（49）具备与衬套（42）相对的表面（49a）及与发电机外壳（35）相对的背面（49b），并且在中心部具有连通孔（45）和通路（43）的贯通孔（50）或连通孔（45）和通路（43）的贯通孔（50）。

Description

排气涡轮增压器

技术领域

本发明涉及排气涡轮增压器，尤其是，安装于船用内燃机或陆地发电机用内燃机等的排气涡轮增压器。

背景技术

作为这种排气涡轮增压器，已知有具备其旋转轴与增压器的涡轮及压缩机的旋转轴连接的发电机的排气涡轮增压器（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特开2007-056790号公报

发明内容

发明要解决的问题

在所述专利文献1公示的排气涡轮增压器中，通过冷却介质（例如，水）冷却发电机，在内部形成有用于流过冷却介质的通路（水套）的衬套、及位于衬套的半径方向内侧的定子通过热嵌合安装固定于发电机外壳的内周面。因此，在保养检查时不能从发电机外壳里卸下衬套及定子而仅更换衬套及定子，存在保养检查费用增大的问题。

本发明是鉴于上述情形而设立的，其目的在于，提供一种排气涡轮增压器，所述排气涡轮增压器在保养检查时，可容易地从发电机外壳拆下衬套及定子而仅更换衬套及定子，能够减少保养检查费用。

解决问题的技术方案

为了解决上述课题，本发明采用了以下装置。

本发明的排气涡轮增压器，具有：涡轮部，其由从内燃机导出的排气驱动；压缩机部，其由该涡轮部驱动并向所述内燃机压送外气；发电机，其具有与所述涡轮部及所述压缩机部的旋转轴连接的旋转轴，其中，发电机外壳设定为能够用包含所述旋转轴的旋转轴线的平面分割为两半的结构，该发电机外壳内部收容有构成所述发电机并且在内部形成有用于流过冷却所述发电机的冷却介质的通路的中空圆筒状的衬套和构成所述发电机并且配置于所述衬套的半径方向内侧的定子，在形成于所述发电机外壳的内部并向所述通路供给所述冷却介质的第一孔及从所述通路排出所述冷却介质的第二孔与所述通路的各连接处，具备与所述衬套相对的表面及与所述发电机外壳相对的背面，并且，设有在中心部具有连通所述第一孔和所述通路的贯通孔或连通所述第二孔和所述通路的贯通孔的环状部件。

本发明的发电机，发电机外壳设定为能够用包含旋转轴的旋转轴线的平面分割为两半的结构，该发电机外壳在内部收容有内部形成有用于流过冷却介质的通路的中空圆筒状的衬套和配置于该衬套的半径方向内侧的定子，在形成于所述发电机外壳的内部并向所述通路供给所述冷却介质的第一孔及从所述通路排出所述冷却介质的第二孔与所述通路的各连接处，具备与所述衬套相对的表面及与所述发电机外壳相对的背面，并且，设有在中心部具有连通所述第一孔和所述通路的贯通孔或连通所述第二孔和所述通路的贯通孔的环状部件。

根据本发明的排气涡轮增压器或发电机，收容有衬套及定子的发电机外壳，设定为能够用包含旋转轴的旋转轴线的平面分割为两半的结构，在保养检查时，只是通过从另一方拆下发电机外壳一方，收容于内部的衬套及定子就能够露出。

衬套和发电机外壳仅用配置于向通路供给冷却介质的第一孔及从通路排出冷却介质的第二孔与通路的各连接处的环状部件来连接（连结）。

由此，在保养检查时，能够容易地从发电机外壳上拆下衬套及定子，仅更换衬套及定子，能够降低保养检查费用。

从发电机外壳拆下衬套和定子、及向发电机外壳安装衬套和定子变得容易，能够缩短拆卸、组装所需要的时间，能够提高维修性。

在所述排气涡轮增压器或所述发电机中，还优选在所述表面及所述背面的各面，沿周方向形成有至少一条周槽，在各周槽内配置有O形圈。

根据这种排气涡轮增压器或发电机，在环状部件被配置于第一孔和通路的各连接处及第二孔和通路的各连接处的状态下，被收容于周槽内的O形圈成为被衬套的外周面和环状部件的表面、或发电机外壳的内周面和环状部件的背面按压的状态（被压扁状态）。

由此，能够可靠地防止冷却介质从发电机外壳和衬套的对合面、即，发电机外壳的内周面和衬套的外周面之间漏出（流出）。

本发明的内燃机具备能够降低保养检查费用，维修性优异的排气涡轮增压器。

根据本发明的内燃机，能够降低运行成本，能够缩短为了保养检查而必须停止的时间。

发明效果

根据本发明的排气涡轮增压器，在保养检查时，能够容易地从发电机外壳拆下衬套及定子，仅更换衬套及定子，能够起到减少保养检查费用的效果。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的排气涡轮增压器的纵剖面图；

图2是从消音器侧看图1所示的排气涡轮增压器的局部切开立体图；

图3是从涡轮部侧看图1所示的排气涡轮增压器的局部切开立体图；

图4是从消音器侧看图1所示的发电机的图，是构成发电机的盖部件的正面图；

图5是图4的V-V剖面向视图；

图6是图4的VI-VI剖面向视图；

图7A是将图5的主要部分放大而表示的图；

图7B是图7A的b-b剖面向视图。

标记说明

1   排气涡轮增压器

2   排气

3   涡轮部

4   外气

5   压缩机部

7   旋转轴

19  发电机

19a 旋转轴

31  定子

35  发电机外壳

42  衬套

43  通路

44  孔（第一孔）

45  孔（第一孔）

47  孔（第二孔）

48  孔（第二孔）

49  环状部件

49a 表面

49b 背面

50  贯通孔

51  周槽

52  O形圈

具体实施方式

下面，参照图1～图7对本发明的排气涡轮增压器的一实施方式进行说明。

图1是本实施方式的排气涡轮增压器的纵剖面图，图2是从消音器侧看图1所示的排气涡轮增压器的局部切开立体图，图3是从涡轮部侧看图1所示的排气涡轮增压器的局部切开立体图，图4是从消音器侧看图1所示的发电机的图，是构成发电机的盖部件的正面图，图5是图4的V-V剖面向视图，图6是图4的VI-VI剖面向视图，图7A是将图5的主要部分放大而表示的图，图7B是图7A的b-b剖面向视图。

如图1～图3所示，本实施方式的排气涡轮增压器1的主要构成要素包括：由从未图示的内燃机（例如，柴油机发动机或燃气轮机发动机等）导入的排气（燃烧气体）2驱动的涡轮部3、由该涡轮部3驱动并向上述内燃机压送外气4的压缩机部5、设于这些涡轮部3和压缩机部5之间并支承它们的罩体6。

在罩体6上插通有使一端向涡轮部3侧突出、使另一端向压缩机部5侧突出的旋转轴7。该旋转轴7由设于罩体6上的轴承8支承且可绕轴线旋转。另外，在罩体6上设有将润滑油从润滑油储存部（未图示）供给到轴承8的润滑油供给通道9。

罩体6的下端部为在旋转轴7的轴线方向且以一点支承罩体6（在与旋转轴7的轴线方向正交的方向，有时也以二点以上支承）的脚部6a，该脚部6a固定于设置在地面的基座（未图示）上。即，排气涡轮增压器1的重量经由该脚部6a传递给基座。

图中的符号P为冲孔金属板。该冲孔金属板P的一端部固定于涡轮部3的下端部，并且，另一端部与罩体6的脚部6a同样地固定于基座上。而且，该冲孔金属板P的主要目的不是将像脚部6a那样支承排气涡轮增压器1的重量，而主要目的是不使排气涡轮增压器1相对于基座产生摇晃（振动）。

涡轮部3具有与上述内燃机的排气系统连接并供给排气2的至少一部分的排气通路10和接受供给到排气通路10内的排气2的流动而被旋转驱动的涡轮11。

涡轮11具备涡轮转子12和涡轮喷嘴13。涡轮转子12具备设于旋转轴7的一端部的圆盘状的涡轮盘12a和安装在该涡轮盘12a的外周上的具有翼型截面的多个涡轮叶片12b。

涡轮喷嘴13是将多个喷嘴导向叶片13a配置成环状而构成，配置于涡轮叶片12b的上游侧。

排气通路10具有：与上述内燃机的排气系统连接并向喷嘴导向叶片13a及涡轮叶片12b导入排气2的供给通道10a和朝向涡轮11的半径方向外侧而设置，将通过涡轮11的排气2向系统外或未图示的排气净化装置等导出的送出通道10b。

压缩机部5具有：通过旋转驱动将外气4向径方向外侧送出的压缩机叶轮14和围绕在压缩机叶轮14的周围而压缩压缩机叶轮14送出的外气4的涡轮室15。

压缩机叶轮14具备安装于旋转轴7的另一端部的大致圆盘状的轮毂14a和从该轮毂14a的外表面朝向半径方向外侧延伸并且沿周方向设置成环状的多个叶片14b。

在压缩机部5的上游侧，邻接配置有与上述内燃机的吸气系统连接的消音器（消音器）16，通过了该消音器16的外气4经由流入通道路17向压缩机叶轮14的叶片14b导入。在压缩机部5的下游侧，设有未图示的中间冷却器及定压箱等，通过了涡轮室15的外气4在通过这些中间冷却器及定压箱等后，供给到上述内燃机。

在消音器16的中央部，在其内部，设置有以越朝向轮毂14a的端面越尖细的方式形成的具有凹部18a的壳体18，并且，在凹部18a内收容有（高速感应）发电机19。壳体18经由设于流入通道17内的多个（例如，四个）支架20固定于压缩机部5（形成流入通道17的半径方向外侧的壁面）。而且，壳体18的外侧表面构成形成流入通道17的半径方向内侧的壁面。

发电机19以其旋转轴19a与前述的旋转轴7位于同一旋转轴线上的方式配置，并且，该旋转轴19a经由联接器21与贯通轮毂14a向消音器16侧突出的旋转轴7的一端部前端连接。即，发电机19的旋转轴19a与旋转轴7一起旋转。

如图5及图6所示，发电机19的主要构成元素包括定子（定子）31和转子（转子）32。定子31具备铁芯33和线圈34，转子32与旋转轴19a结合为一体，定子31及转子32被收容于中空圆筒状的发电机外壳35内。形成于发电机外壳35的一端侧（在图5及图6中为右侧）的（第一）开口通过（第一）盖部件36堵塞，形成于发电机外壳35的另一端侧（在图5及图6中为左侧）的（第二）开口被（第二）盖部件37堵塞。在盖部件36的中心部形成有贯通旋转轴19a的一端部（在图5及图6中为右侧的端部）的贯通孔38，旋转轴19a的一端部经由滑动轴承39轴支承于盖部件36。另一方面，在盖部件37的中心部，形成有接受旋转轴19a的另一端部（在图5及图6中为左侧的端部）（收容）的凹部40，旋转轴19a的另一端部经由滑动轴承41轴支承于盖部件37。发电机外壳35设定为可以用包括旋转轴19a的旋转轴线的平面分割为两半的结构，经由多条螺栓（未图示）结合在一起。

在铁芯33和发电机外壳35之间，设有以与铁芯33的外周面33a及发电机外壳35的内周面35a双方相接的方式形成的中空圆筒状的衬套42，在该衬套42的内部，形成用于流过冷却介质（水或与此类似的冷却液等）的通路（水套）43。

如图5所示，在发电机外壳35及盖部件37上，剖面看呈圆形状的（第一）孔44沿轴方向（在图5中左右方向）形成直到规定的位置，在发电机外壳35上，连通孔44和通路43的入口（参照图7A及图7B）43a的（第一）孔45沿着半径方向（在图5中为上下方向）形成。在孔44的入口，连接有用于向孔44内供给冷却介质的冷却介质供给管46。

另一方面，如图6所示，在发电机外壳35及盖部件37上，剖面看呈圆形状的（第二）孔47沿轴方向（在图6中为左右方向）形成直到规定的位置，在发电机外壳35上，连通孔47和通路43的出口（参照图7A及图7B）43b的（第二）孔48沿半径方向（在图6中为上下方向）形成。在孔47的出口，连接有用于从孔47排出冷却介质的冷却介质排出管30。

如图7A及图7B所示，在通路43和孔45的连接处（连接部）分别设有环状部件49。环状部件49为具有规定的板厚，并且，平面看呈圆形状的板状部件，在其中心部形成有在板厚方向（在图7A及图7B中为上下方向）贯通的贯通孔50。在环状部件49的表面（与衬套42相对的面）49a及背面（与发电机外壳35相对的面）49b，分别沿周方向各形成两条周槽51，在各周槽51中分别收容有O形圈52。在通路43的入口43a周边（附近）的衬套42的外周面42a，形成有分别收容位于衬套42侧的环状部件49的表面49a及外周面49c的并且平面看呈圆形状的（第一）凹部53，在孔45的出口45a周边（附近）的发电机外壳35的内周面35a形成有收容位于发电机外壳35侧的环状部件49的背面49b及外周面49d并且平面看呈圆形状的（第二）凹部54。而且，通过使凹部53和凹部54的位置一致（在与形成于发电机外壳35的凹部54相对的位置保持形成于衬套42的凹部53），通过凹部53和凹部54形成收容环状部件49的空间。该空间的内径设定为与环状部件49的外径相同，或比环状部件49的外径大一些，其高度设定为与环状部件49的高度相同，或比环状部件49的高度高一些。而且，在该空间内在收容有环状部件49的状态下，收容于周槽51内的O形圈52成为通过环状部件49的表面49a或背面49b按压的状态（被压扁状态），由此，能够防止冷却介质从发电机外壳35和衬套42的对合面即发电机外壳35的内周面35a和衬套42的外周面42a之间漏出（流出）。

在通路43和孔48的连接处（连接部）也分别设有环状部件49及凹部53、54。

根据本实施方式的排气涡轮增压器1，收容衬套42及定子31的发电机外壳35设定为可以用包括旋转轴19a的旋转轴线的平面分割为两半的结构，在保养检查时，仅将发电机外壳35一方从另一方拆下，就露出收容于内部的衬套42及定子31。

衬套42和发电机外壳35仅用配置于向通路43供给冷却介质的孔44、45及从通路43排出冷却介质的孔47、48、通路43的各连接处的环状部件49连接在一起（连结）。

由此，在保养检查时，能够容易地从发电机外壳35上拆下衬套42及定子31，仅更换衬套42及定子31，能够降低保养检查费用。

从发电机外壳35拆下衬套42和定子31及向发电机外壳35安装衬套42和定子31变得容易，能够缩短拆卸、组装所需要的时间，能够提高维修性。

环状部件49被配置在孔44、45和通路43的各连接处及孔47、48和通路43的各连接处的状态下，收容于周槽51内的O型圈52成为被衬套42的外周面42a（更详细地说，凹部53的底面）和环状部件49的表面49a（更详细地说，周槽51的底面）、或发电机外壳35的内周面35a（更详细地说，凹部54的底面）和环状部件49的背面49b（更详细地说，周槽51的底面）按压的状态（被压扁状态）。

由此，能够可靠地防止冷却介质从发电机外壳35和衬套42的对合面即发电机外壳35的内周面35a和衬套42的外周面42a之间漏出（流出）。

在通路43的入口43a周边的衬套42的外周面42a，形成有分别收容位于衬套42侧的环状部件49的表面49a及外周面49c并且平面看呈圆形状的凹部53，在孔45的出口45a周边的发电机外壳35的内周面35a，形成有收容位于发电机外壳35侧的环状部件49的背面49b及外周面49d并且平面看呈圆形状的凹部54。

由此，能够防止衬套42及安装于该衬套42的（固定）定子31在周方向旋转。

根据本发明的内燃机（未图示），能够减少保养检查费用，具备维修性优异的排气涡轮增压器1，因此，能够降低运行成本，能够缩短为了保养检查而必须停止的时间。

本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行各种变更和变形。

例如，在上述的实施方式中，在通路43和孔45的各连接处及通路43和孔48的各连接处，配置有平面看呈环形状的环状部件49。但是，配置于通路43和孔45的各连接处及通路43和孔48的各连接处的部件的平面看形状，也可以是环形状以外的形状（椭圆形状、长方形状、正方形状、三角形状等任何形状）。

Claims (5)

1.一种排气涡轮增压器，具有：涡轮部，其由从内燃机导出的排气驱动；压缩机部，其由该涡轮部驱动并向所述内燃机压送外气；发电机，其具有与所述涡轮部及所述压缩机部的旋转轴连接的旋转轴，其特征在于，

发电机外壳设定为能够用包含所述旋转轴的旋转轴线的平面分割为两半的结构，该发电机外壳内部收容有：构成所述发电机并且在内部形成有用于流过冷却所述发电机的冷却介质的通路的中空圆筒状的衬套和构成所述发电机并且配置于所述衬套的半径方向内侧的定子，

在形成于所述发电机外壳的内部并向所述通路供给所述冷却介质的第一孔及从所述通路排出所述冷却介质的第二孔与所述通路的各连接处，具备与所述衬套相对的表面及与所述发电机外壳相对的背面，并且，设有在中心部具有连通所述第一孔和所述通路的贯通孔或连通所述第二孔和所述通路的贯通孔的环状部件。

2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器，其中，在所述表面及所述背面的各面，沿周方向形成有至少一条周槽，在各周槽内配置有O形圈。

3.一种内燃机，其具备权利要求1或2所述的排气涡轮增压器而成。

4.一种发电机，发电机外壳设定为能够用包含旋转轴的旋转轴线的平面分割为两半的结构，该发电机外壳在内部收容有：内部形成有用于流过冷却介质的通路的中空圆筒状的衬套和配置于该衬套的半径方向内侧的定子，

在形成于所述发电机外壳的内部并向所述通路供给所述冷却介质的第一孔及从所述通路排出所述冷却介质的第二孔与所述通路的各连接处，具备与所述衬套相对的表面及与所述发电机外壳相对的背面，并且，设有在中心部具有连通所述第一孔和所述通路的贯通孔或连通所述第二孔和所述通路的贯通孔的环状部件。

5.如权利要求4所述的发电机，其中，在所述表面及所述背面的各面，沿周方向形成至少一条周槽，在各周槽内配置有O形圈。

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