CN103109043B - 排气涡轮增压器的vtg套筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排气涡轮增压器（2）的VTG套筒（1，2），该套筒包括一个叶片支承环（3），并且包括一个盘（4），该盘是与该叶片支承环（3）间隔开的并且与该叶片支承环一同界定了一个热气通道（5），其中该盘（4）由至少两个层（6，7，6’，7’）构成，该至少两个层在该盘（4）的组装的状态下松弛地抵靠彼此。

Description

排气涡轮增压器的VTG套筒

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种排气涡轮增压器的VTG套筒。

背景技术

术语“VTG套筒”应理解为意指一种结构单元，该结构单元包括一个叶片支承环以及在涡轮机壳体中与其相距一定距离安排的一个盘，它们一同界定了用于对发动机排气进行导向的热气通道。在这个热气通道中安排了多个导向叶片，这些导向叶片被安装在叶片支承环中并且通过一个调整环可以被操作。在此上下文中术语“VTG”是本领域中用于术语“可变涡轮几何形状（variable turbine geometry）”的常见缩写。

在已知的构造中，盘和叶片支承环是单个部分，通常是由一种均质材料制成的CNC旋转的盘。

从DE 10 2009 005 938 A1已知一种对应于权利要求1的前序部分的VTG套筒。此文件提供的是，盘，并且如果合适的话，还有叶片支承环都是由至少两种不同材料构成，这些材料取决于它们是被直接地还是被间接地暴露在热气流中而具有不同的热膨胀系数。然而，在这种构造中，能够形成盘的这两种材料进而被连接来形成单个部分的部件，为此目的例如它们可以彼此铸造在一起。

该叶片支承环的变形以及该盘的变形在此应该通过不同的热膨胀系数来避免。

然而，这种构造的缺点是与不同材料相关以及与用来形成盘的或叶片支承环的对应部件的不同材料的连接相关的相对高的费用。

发明内容

鉴于此，本发明的一个目的是提供一种在权利要求1的前序部分中指明的类型的VTG套筒，该套筒具有简单的构造并且在该套筒中几乎完全消除了轴向方向的变形。

这一目的是通过权利要求1的特征来实现的。

这具有的效果是该盘的多个层或多个单独的盘，并且如果合适的话叶片支承环的多个层能够根据它们的内部温度而径向地自由膨胀，由于与该属类的现有技术相比，它们不是彼此永久地相连接的。进而，这具有的效果是可以至少相当大地减小在轴向方向上由它们导致的热应力或热变形。

这些从属权利要求包含本发明的多个有利发展。

如以上已经提到的，有可能使得不仅该盘而且该叶片支承环由至少两个层构成，在组装的状态下这些层松弛地抵靠彼此。当然，在此有可能使该盘以及该叶片支承环两者都由两个以上的层构成。在此上下文中，可以证明有利的是，如果这些单独层被粘结在一起来形成多个束以便协助组装的话，在此情况下仍确保这些单独层的移动能力。这些层可以被粘结在一起，例如，通过带有游隙的铆接或者通过暂时的粘附，而这在热负荷下会失去粘合作用。

在此情况下，特别有利的是这些单独层的材料不必是不同的，这是由于对于该对应层没有要求不同的热膨胀系数，因为这些层可以独立于彼此径向地膨胀。

附图说明

从以下基于附图的多个示例性实施例的说明，本发明的进一步的细节、优点和特征将变得清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个涡轮增压器的示意性地、大大简化的基本图示，并且

图2示出了根据本发明的排气涡轮增压器的一个涡轮机壳体的一部分的截面图示，在该涡轮机壳体中安排了一个根据本发明的VTG套筒。

具体实施方式

在基于图2描述根据本发明的套筒1之前，在以下参照图1对其中能够合并套筒1的根据本发明的排气涡轮增压器2的多个必要部件予以说明。

排气涡轮增压器2具有一台压缩机10，该压缩机的压缩机叶轮通过一个轴14而被连接到涡轮机11的涡轮机叶轮上。涡轮机11配备有一种可变涡轮几何形状VTG，在图1中该可变涡轮几何形状仅通过多个导向叶片13示意性地指示。

根据本发明的涡轮增压器2自然具有所有其他常用部件，然而，这些部件对于说明本发明而言不必予以描述。图2示出了根据本发明的可变涡轮几何形状VTG的一个VTG套筒1。套筒1具有一个叶片支承环3，在该叶片支承环中安装了多个导向叶片13。根据这些导向叶片13的宽度，还在涡轮机11的涡轮机壳体12中安排了与叶片支承环3间隔开的一个盘4。盘4与叶片支承环3因此界定了一个热气通道5，发动机排气流动经过该热气通道来驱动涡轮机叶轮15。这个排气流就其流速而言是可以通过可变涡轮几何形状VTG对这些导向叶片13进行调整而受到影响。

如图2所示，在这种示例性情况下，叶片支承环3由两个层8、9构成，在图2中所示的组装的状态下，这些层松弛地抵靠彼此。

在这种示例性情况下，盘4由总共四个层6、7、6’和7’构成，这些层同样对应地松弛地抵靠彼此；在此，如引言中所提及的，盘4还可以仅由两个或三个这样的层构成。

尽管在所示的特别优选的示例性实施例中叶片支承环3和盘4两者都由多个层构成，但同样有可能根据本发明使得这两个部件中的仅一者由多个层构成。

由于盘4和/或叶片支承环3是由层次化的多个层松弛地构成的，叶片支承环3的这些层8和9以及盘4对应的多个层6、7、6’、7’能够在涡轮机壳体12中被一同构造，使得在这些对应层之间可能存在对膨胀进行补偿的滑动运动。因此，有可能使得叶片支承环3和盘4两者由于它们的这些层根据热负荷的不同径向膨胀而膨胀，并且因此可以至少相当大地减小叶片支承环3和/或盘4的轴向变形。

此外，这种松弛的层次化使之有可能实现的优点是对于对应层8、9以及6、7、6’、7’而言不要求如现有技术中的具有相关联的热膨胀系数的不同材料。

除了对本发明的书面披露之外，特此明确地参考在图1和图2中对本发明的图解展示。

参考符号清单

1              VTG套筒

2              排气涡轮增压器

3              叶片支承环

4              盘

5              热气通道

6，7，6’，7’  盘4的层

8，9        叶片支承环3的层

10            压缩机

11            涡轮机

12            涡轮机壳体

13            VTG的导向叶片

14            轴

15            涡轮机叶轮

Claims (11)

1.一种排气涡轮增压器（2）的VTG套筒（1），该套筒

包括一个叶片支承环（3），并且

包括一个盘（4），该盘是与该叶片支承环（3）间隔开的并且与该叶片支承环一同界定了一个热气通道（5），

其中，该盘（4）由至少两个层（6，7，6’，7’）构成，该至少两个层在该盘（4）的组装的状态下松弛地抵靠彼此。

2. 如权利要求1所述的VTG套筒，其中该叶片支承环（3）由至少两个层（8，9）构成，该至少两个层在该叶片支承环（3）的组装的状态下松弛地抵靠彼此。

3.如权利要求1或2所述的VTG套筒，其中这些层（6，7，6’，7’；8，9）由同一种材料生产。

4.一种排气涡轮增压器（2）的VTG套筒（1）的盘（4），其中该盘由至少两个层（6，7，6’，7’）构成，该至少两个层在该组装的状态下松弛地抵靠彼此。

5.如权利要求4所述的盘（4），其中这些层（6，7，6’，7’）由同一种材料生产。

6.如权利要求4或5所述的盘（4），其中这些层被连接具有游隙以便形成一束，该束使相对运动变成可能。

7.如权利要求4或5所述的盘（4），其中这些层在组装的状态下是通过一种粘合剂被临时固持在一起的。

8.一种排气涡轮增压器（2）的VTG套筒（1）的叶片支承环（3），其中该叶片支承环（3）由至少两个层（8，9）构成，该至少两个层在该组装的状态下松弛地抵靠彼此。

9.如权利要求8所述的叶片支承环（3），其中这些层（8，9）由同一种材料生产。

10.如权利要求8或9所述的叶片支承环（3），其中这些层被连接具有游隙以便形成一束，该束使相对运动变成可能。

11.如权利要求8或9所述的叶片支承环（3），其中这些层在组装的状态下是通过一种粘合剂被临时固持在一起的。