CN103670531A

CN103670531A - 用于流体机械的叶轮和用来制造流体机械用的涡轮的方法

Info

Publication number: CN103670531A
Application number: CN201310401878.1A
Authority: CN
Inventors: G.德罗梅莱雷; B.赖因施; A.布格哈特; J.拉格
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2014-03-26
Also published as: US20140072404A1; ITMI20131432A1; DE102012215895A1; FR2995341A1

Abstract

本发明涉及一种用于流体机械的、特别是用于废气涡轮增压器的涡轮（100），其中涡轮（100）具有布置在中心的、带有环绕地布置的叶片（110）的轮毂（108）和压力平衡通道（1100）。轮毂（108）包围空腔（300），其中叶轮（100）的形成的主惯性轴与叶轮（100）的旋转轴线相一致。压力平衡通道（1100）使得空腔（300）与轮毂（108）的至少一个轴向端面（112、114）并且与叶轮（100）的周围环境流体连接。压力平衡通道（1100）的直径小于空腔（300）的直径。

Description

用于流体机械的叶轮和用来制造流体机械用的涡轮的方法

技术领域

本发明涉及一种用于流体机械的涡轮以及一种用来制造用于流体机械的涡轮的方法。

背景技术

在用于流体机械的涡轮、例如废气涡轮增压器的转子中，在运行时产生高转速，由此大的径向力在涡轮中起作用。在转速发生变化时，涡轮的惯性矩对变化起反作用并且因此使得对于当前负荷情况的匹配延迟。

JP 2007-120409 A描述了一种废气涡轮增压器的涡轮。

发明内容

在这种背景下，根据本发明提出一种根据独立权利要求所述的、用于流体机械的涡轮以及一种用来制造用于流体机械的涡轮的方法。有利的设计方案从各个从属权利要求和后面的说明中得出。

在内燃机中，内燃机的废气量可以直接作为对于燃烧过的动力燃料量的变化的反应而升高或下降。废气量的变化限定了在与内燃机耦合的废气涡轮增压器上的负荷情况的变化。基于废气涡轮增压器的、在废气涡轮增压器运行时旋转的涡轮的惯性矩，废气涡轮增压器可能延迟对变化的反应。在高转速的情况下，涡轮的惯性矩可以强烈地影响废气涡轮增压器的相应性能。

有利地，涡轮的惯性矩的降低可以通过在涡轮的至少一部分中的凹部来实现。由此在废气涡轮增压器中可以实现对于负荷变换的更快速的反应。通过涡轮中的小的压力平衡通道、例如小的压力平衡孔可以在温度变化时平衡在凹部中流体的体积变化。因此可以通过凹部减少涡轮的总重量并且节省用于涡轮的材料和费用。

本发明实现了一种用于流体机械的、特别是用于废气涡轮增压器的涡轮，其中涡轮具有以下特征：

布置在中心的、带有环绕地布置的叶片的轮毂，其中在轮毂内部布置有空腔，并且涡轮的形成的主惯性轴与涡轮的旋转轴线相一致；和

在空腔与轮毂的至少一个轴向端面之间的压力平衡通道，其中压力平衡通道使空腔与涡轮的周围环境流体连接，并且压力平衡通道的直径小于空腔的直径。

涡轮可以理解为涡轮机、动力机械或做功机械的工作轮（Laufrad）、例如叶轮。例如，涡轮可以是压缩机的压气机叶轮。流体机械可以是涡轮机，该涡轮机设计用于在流体和机械之间传递能量。废气涡轮增压器可以理解为用于从涡轮机的废气中抽取能量并且对压缩机中的新鲜空气进行压缩的机械，其中，涡轮机和压缩机通过轴直接耦合。轮毂可以是轮体。轮毂可以是旋转对称的。叶片可以被称为叶轮叶片（Schaufelblatt）或翼片（Flügel）。轮毂可以被称为用于叶片的支架。叶片设计用于，通过流动过程从流体中抽取能量，流体在运行中环流并且将能量传递到轮毂上。叶片与轮毂固定连接。叶片可以与轮毂一体连接。空腔可以是凹部。空腔例如可以具有圆形的、椭圆形的、矩形的、多边形的或环形的形状。特别地，空腔主要可以具有弯曲的或折弯的内壁。空腔可以划分为多个腔。空腔可以具有朝向压力平衡通道的开口横截面，其小于空腔的平均横截面。空腔的所述直径可以是空腔的最大直径或空腔横向于旋转轴线的直径。除了通至压力平衡通道的开口横截面，空腔可以完全被轮毂的材料包围。主惯性轴可以是本体的虚拟轴，其中，惯性矩相关于虚拟轴具有极值。特别地，涡轮的惯性矩相关于主惯性轴最小。压力平衡通道可以是穿孔，该穿孔穿过轮毂的壁到达空腔中。压力平衡通道的直径可以小于压力平衡通道的长度。压力平衡通道的、例如横向于旋转轴线的横截面可以小于空腔的、例如横向于旋转轴线的横截面。在此，例如在轮毂的端面的高度处、在压力平衡通道和空腔之间的过渡部的高度处或者在空腔和端面之间的任意一个位置上的压力平衡通道横截面可以小于空腔的横截面。根据实施方式，压力平衡通道的直径可以在压力平衡通道的整个长度上是恒定的或发生变化、例如呈阶梯状。压力平衡通道可以平行于或倾斜于旋转轴线延伸。轮毂的轴向端面可以基本上垂直于旋转轴线。涡轮可以具有两个彼此对置的端面。在端面之一上可以布置轮背部，在另一个端面上可以布置多齿结构。端面中的至少一个可以具有用于将涡轮与涡轮机轴耦合的接口。

空腔可以设计成围绕旋转轴线的圆环。圆环可以是具有任意横截面的旋转体。圆环的横截面例如可以是圆形的、椭圆形的或多边形的。圆环可以是闭合的环形的空腔。在圆环的中间可以存在轮毂材料。圆环可以将空腔——在体积相同、例如盘的情况下——进一步远离旋转轴线，并且因此比盘更多地减小了惯性矩。

轮毂可以在其内部具有另一个空腔，其与空腔通过间隔壁分隔开。空腔和另一个空腔可以彼此流体连接。轮毂可以具有两个以上的空腔、例如三个空腔、四个空腔、五个空腔或五个以上的空腔。空腔可以彼此间隔开地布置。在两个空腔之间，轮毂的外壁可以通过间隔壁相互连接。间隔壁能实现在轮毂内部的支承结构，以便在高转速时确保轮毂的稳定性。

例如间隔壁可以设计成横向于旋转轴线的盘。该盘可以设计成完整的或具有至少一个穿孔、例如钻孔。

间隔壁可以不取决于其实施方式而具有至少一个穿孔，以便使空腔与另一个空腔相互流体连接。间隔壁也可以由多个肋条或轮辐形成，从而在肋条或轮辐之间形成了穿孔。肋条设计或轮辐设计可以有利于节省材料。

多个在间隔壁中布置的穿孔例如可以布置在一共同的水平圆上。穿孔例如可以具有圆形的、椭圆形的或多边形的横截面。通过多个穿孔可以节省重量，而不会显著损失稳定性。

根据一种实施方式，另一个空腔可以通过另一个压力平衡通道与周围环境流体连接。另一个空腔可以在轮毂的内部与所述空腔流体地分隔开。压力平衡通道和另外的压力平衡通道可以被引导至轮毂的同一个端面或对置的端面。通过另外的压力平衡通道可以减小两个单独的压力平衡通道的安装长度。

在端壁上压力平衡通道的直径可以小于空腔横向于主惯性轴的最大直径。在端壁上，轮毂的负荷特别高，所以压力平衡通道可以在端面的区域中恰好大得足以使得，在空腔加热时可以从空腔中排出小体积的流体并且在空腔冷却时可以使得小体积的流体进入空腔中。

压力平衡通道可以侧向地与旋转轴线错开地布置在轮毂中。压力平衡通道可以在轮毂中沿旋转轴线延伸。压力平衡通道也能以一角度相对于旋转轴线延伸。压力平衡通道例如可以被用于使涡轮平衡。

一种用来制造用于流体机械的、特别是用于废气涡轮增压器的涡轮的方法，包括以下步骤：

形成涡轮的轮毂，其中围绕轮毂环绕的叶片被形成，并且轮毂包围空腔，其中涡轮的形成的主惯性轴与涡轮的旋转轴线相一致；和

在空腔与轮毂的至少一个轴向端面之间内置压力平衡通道，其中压力平衡通道使空腔与涡轮的周围环境流体连接，并且压力平衡通道的直径小于空腔的直径。

在形成步骤中可以应用成型方法，用以形成轮毂和叶片。成型方法例如可以理解为铸造法、烧结方法或挤压方法。通过成型方法可以将空腔构造为轮毂内的最终形状。

在形成步骤中可以应用接合方法，用以形成轮毂和叶片。接合方法例如可以理解为焊接方法、钎焊方法或机械的连接方法。通过接合方法可以价廉且简单地制成涡轮的单个部件并且随后连接成为涡轮。

附图说明

下面根据附图示例性地详细说明本发明。图中示出：

图1示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有用于空腔的可能的区域；

图2示出了用于制造根据本发明的一个实施例的涡轮的方法的流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有在第一和第二区域中的空腔；

图4示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有在第一和第三区域中的空腔；

图5示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有在第二和第三区域中的空腔；

图6示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有在第一、第二和第三区域中的空腔；

图7示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有环形的空腔；

图8示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，具有环形的空腔和另一个空腔；

图9示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的局部的截面图，其具有间隔壁；

图10示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的局部的截面图，其具有被穿孔的间隔壁；

图11示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的截面图，其具有空腔和压力平衡通道；

图12示出了根据本发明的另一个实施例的涡轮的截面图，其具有空腔和压力平衡通道；

图13示出了根据本发明的一个实施例的流体机械的示意图。

在下面的对本发明优选实施例的描述中，相同或类似的附图标记应用于不同附图中示出的且起类似作用的元件，其中不重复对这些元件进行说明。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一种实施例的涡轮100的截面图，其具有用于空腔的可能的区域102、104、106、107。涡轮100可以被用于流体机械、例如具有内燃机的车辆的废气涡轮增压器，如其在图13中示例性示出地那样。涡轮100的示出的截面图沿涡轮100的设置的旋转轴线延伸。

涡轮100具有轮毂108和与其相连接的叶片110。在截面图中仅能看出叶片110的凸出部。轮毂108具有旋转对称的轮廓。近似地，轮毂108形成为旋转抛物面或旋转双曲面的部段。轮毂108的在图1中的视图中位于上部的端部与轮毂108的位于下部的端部相比具有较小的直径。上部的端部可以设计成多齿结构。下部的端部可以设计成轮背部。下部的端部作为轮毂108的第一端面112圆形地并且垂直于涡轮100的旋转轴线布置。上部的端部作为轮毂108的第二端面114圆形地并且垂直于涡轮100的旋转轴线布置。在叶片110和轮毂108的周面之间的相交曲线近似地具有螺旋形状。叶片110倾斜地沿轮毂108延伸。叶片110近似地在轮毂108的长度上延伸。因此，叶片110大部分位于基于该附图的截面平面的前方或后方并且在该截面图中仅部分地描绘。

用于空腔的可能的区域102、104、106、107在轮毂108的本体上划分。第一区域102接近第一端面112布置，并且第四区域107接近第二端面114布置。第二区域104和第三区域布置在第一区域102和第四区域107之间，在此，第二区域104邻接于第一区域102并且因此与第二端面114相比更接近于第一端面112布置。第三区域106邻接于第四区域107并且因此接近于第二端面114布置。除了轮毂108的、连接端面112、114的侧壁，区域102、104、106、107可以在轮毂108的整个宽度上、横向于轮毂108的旋转轴线延伸。在第二端面114的区域中，轮毂108可以具有凹部，该凹部可以延伸进入第四区域107中。空腔——如其例如在图3中示出地那样——可以布置在区域102、104、106、107之一中。空腔也可以延伸通过所述区域102、104、106、107中的多个区域。轮毂108可以具有一个以上的空腔。多个空腔可以布置在区域102、104、106、107之一内或在不同的区域102、104、106、107中。所述一个空腔或多个空腔通过一个或多个压力平衡通道——如其例如在图11和12中示出地那样——与涡轮100的周围环境相连接。压力平衡通道在此可以设计成管形的冲孔。多个分开的空腔可以通过单独的压力平衡通道与周围环境相连接。在此，每个空腔可以通过一个压力平衡通道与周围环境相连接。除了所述一个或多个空腔以外，轮毂108可以设计成实心的。

根据一个实施例，在图1中所示的涡轮100可以是用于废气涡轮增压器的涡轮100，其具有用于空腔的区域102、104、106、107。在废气涡轮增压器中安装了由不同材料制成的涡轮（TR）100。这种涡轮100的形状尽管材料不同但仍是非常类似的。

涡轮100具有多个翼片110，该翼片连接在喇叭形的轮毂108上。与已知的涡轮不同——其中轮毂大多情况下设计成实心的，由此涡轮100相对较重——，轮毂108在此不设计成实心的。其与已知的涡轮相比导致了较小的惯性矩并且由此导致了废气涡轮增压器的较快的反应性能。

涡轮100的重量对惯性矩并且进而对废气涡轮增压器的反应性能具有强烈的影响。通过轮毂108中的空腔使涡轮100去核而使涡轮重量显著降低，并且通过较小的惯性矩能明显地改进废气涡轮增压器的动力性能。

使涡轮100去核——在此利用在涡轮100的、朝向涡轮100的轴的端面112上的闭合的轮背部——通过在轮背部112的区域102中和/或在布置于轴向对置的端面114上的多齿结构的区域106、107中装入空腔来实现。由此可以降低涡轮100的总重量。基于实现的材料节省，降低了材料费用和进而涡轮100的总费用。空腔可以通过铸造法；粉末技术方法、例如金属粉末注射成型技术（MIM）；接合法、例如焊接、钎焊、机械连接；或通过分层构造的方法、例如激光烧结、3D挤压来制造。

空腔可存在于轮毂108的不同区域102、104、106、107中。一个或多个空腔可以布置在轮毂108的下部区域102中、靠近在端面112上的轮背部。在轮毂108的中间区域104中同样可以布置至少一个空腔。至少另一个空腔可以布置在轮毂108的上部区域106中，在端面114处的、多齿结构的区域中。备选地，可以在多齿结构114的区域中存在凹槽或不存在凹槽。图1示出了可能的空腔位置102、104、106、107。

图2示出了用于制造根据本发明的一个实施例的涡轮的方法200的流程图。涡轮可以是如在其它附图中所示的涡轮。方法200具有形成步骤202和内置步骤204。

在形成步骤202中形成了涡轮的轮毂。在此围绕轮毂形成了叶片或翼片。轮毂如此形成，使得该轮毂在其内部围成至少一个空腔。在内置步骤204中，在轮毂的至少一个轴向端面和至少一个空腔之间内置了至少一个压力平衡通道。通过至少一个压力平衡通道，至少一个空腔与涡轮的周围环境流体连接。至少一个压力平衡通道在此如此设计，使得至少一个压力平衡通道的横截面面积小于至少一个空腔的横截面面积。

步骤202、204可以时间上依次或同时进行。例如可以在步骤202中首先形成空腔并且随后可以在步骤204中制造压力平衡通道。替代地，空腔和压力平衡通道可以共同在一个方法步骤中来制造。

图3示出了涡轮100的截面图，如其根据图1描述地那样。涡轮100根据该实施例具有在第一下部区域102中的第一空腔300和在第二中间区域104中的第二空腔301。在第三区域106和第四区域中未布置有空腔。在两个空腔300、301之间布置有间隔壁302。间隔壁可以具有一种厚度，该厚度大约与空腔300、301沿涡轮100的旋转轴线的方向的高度相等。第一空腔300可以具有——横向于旋转轴线测得的——一种宽度，该宽度大约与轮毂108在第一空腔300的高度处的一半宽度相等。相应地，第二空腔301可以具有一种宽度，该宽度大约与轮毂108在第二空腔301的高度处的一半宽度相等。空腔300、301设计成关于旋转轴线对称。因此，涡轮100不具有不平衡状态。空腔300、301分别具有一个椭圆形的横截面。空腔300、301可以分别设计成卵形。在图3的视图中，涡轮100具有在下部区域102和中间区域104中的空腔300。空腔300、301可以通过一个共同的或通过两个分开的压力平衡通道与涡轮100的周围环境相连接。根据实施例，间隔壁302可以因此设计成贯通的或具有通孔，以连接空腔300、301。

图4示出了相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有第一下部区域102中的第一空腔300和第三上部区域106中的第二空腔400。在第二区域104中没有布置空腔。第一空腔300如图3中所示布置在第一端面112附近。第二空腔400布置在第二端面114附近。第一空腔300与第二空腔400流体分隔开。在第一空腔300与第二空腔之间布置有间隔壁，其厚度例如是空腔300、400的高度的三倍。第一空腔300的宽度可以大约等于轮毂108在第一空腔300的高度处的一半宽度。相应地，第二空腔400的宽度可以大约等于轮毂108在第二空腔400的高度处的一半宽度。两个空腔300、400具有各一个未示出的压力平衡通道。压力平衡通道将空腔300与第一端面112或轮背部相连接。另外的压力平衡通道将另外的空腔400与第二端面114或多齿结构的侧面相连接。

图5示出了相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有第二中间区域104中的第一空腔301和第三上部区域106中的第二空腔400。与图3不同的是，在第一区域102中没有布置空腔。间隔壁302的宽度可以大约等于空腔301、400之一的高度。压力平衡通道将空腔300与第二端面114相连接。空腔301、400可以通过共同的或两个分开的压力平衡通道与涡轮100的周围环境相连接。根据实施例，间隔壁302可以因此设计成贯通的或具有通孔，以连接空腔300、301。

图6示出相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有第一下部区域102、第二中间区域104和第三上部区域106中的空腔300、301、400。和在图3中一样，空腔300、301通过间隔壁302彼此隔开。和在图4中一样，在第三区域106中布置有空腔400。空腔301、400通过另一个间隔壁彼此隔开。另外的间隔壁的厚度比空腔300、301之间的间隔壁的厚度大。空腔300、301、400同轴地对准。

图7示出了相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有环形的空腔700。因此，空腔700设计成环形的体积。空腔700布置在第一下部区域102中。在第二区域104和第三区域106中，涡轮100不具有空腔。空腔700具有环绕的圆形横截面。在空腔700的中央形成材料桥（Materialbrücke）702。空腔700对重心不产生作用地（schwerpunktneutral）并且与旋转轴线704同轴地布置在轮毂108内。压力平衡通道将空腔700与第一端面112相连接。

图8示出了相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有环形的空腔700和另一个空腔800。空腔700与根据图7所述一样地设计。另一个空腔800布置在设计成圆环的空腔700的材料桥内的中心处。另一个空腔800具有圆柱形形状。空腔700、800具有彼此相应的高度。空腔700、800可以通过一个共同的或两个分开的引导至第一端面或第二端面的压力平衡通道与涡轮100的周围环境相连接。根据实施例，在空腔700、800之间的用作间隔壁的材料桥因此设计成贯通的或具有通孔，以连接空腔700、800。

图9示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的轮毂108的局部的空间视图的截面，该涡轮具有间隔壁302。轮毂108可以是涡轮的轮毂，如它在其它附图中示出地那样。轮毂108根据该实施例具有第一空腔300和与其隔开的第二空腔400。第一空腔300通过间隔壁302与第二空腔400分隔开。间隔壁302盘形地垂直于轮毂108的旋转轴线布置。因此，轮毂108具有设计成盘的连接部。轮毂108具有喇叭形状。轮毂108的壁厚度是均匀的。间隔壁302的厚度大约与轮毂108的壁厚相同。第一空腔300和第二空腔400具有逐渐变细的横截面。间隔壁302以小的角半径与壁相连接。根据该实施例，间隔壁302设计成完整的，也就是说没有用于连接两个空腔300、400的穿孔。

图10示出了根据本发明的一个实施例的涡轮的轮毂108的局部的空间视图的截面，该涡轮具有被穿孔的间隔壁302。轮毂108相应于图9中示出的轮毂。附加地，间隔壁302具有一个或多个穿孔1000，该穿孔使第一空腔300与第二空腔400流体连接。如果间隔壁302具有多个穿孔1000，则这些穿孔可以任意地或有规律地布置在间隔壁302中的圆周或水平圆（Flugkreis）上并且与空腔300、400相连接。间隔壁302例如可以具有两个或多个穿孔1000。

根据该实施例，间隔壁302不是完整的，而是设计成被穿孔的。替代地，间隔壁302也可以具有轮辐设计或肋条设计，也就是说由多个肋条或轮辐形成。

图11示出了相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有空腔300和压力平衡通道1100。空腔300布置在第二区域104中。在第一区域102和第三区域106中，涡轮100不具有空腔。压力平衡通道1100用作向上的气体平衡通道并且直线地延伸，例如作为具有小直径的、从空腔300到第二端面114的直的钻孔，并且因此使空腔300与涡轮100的周围环境流体连接。压力平衡通道1100侧向地相对于旋转轴线错开地布置。例如，压力平衡通道1100的直径可以小于空腔300的直径的十分之一。压力平衡通道1100的长度可以等于轮毂108的至少一半高度。替代地，压力平衡通道1100也可以沿轮毂108的旋转轴线延伸。相应的压力平衡通道1100也可以与前面的实施例相结合地使用。

图3至11示出了区域102、104、106、107中的空腔的示例性组合的不同实施例。在图3中示出了在区域102、104中的空腔300、301的组合。在图4中示出了在区域102、106中的空腔300、400的组合。在图5中示出了在区域104、106中的空腔301、400的组合。在图6中示出了在区域102、104、106中的空腔300、301、400的组合。在此也可能的是任意其它的组合。

在区域102、104、106、107中的空腔例如可以设计成连续的、盘形的体积，例如椭圆体、半椭圆体、垂直的圆柱体、截锥体、多面体、封闭体等等。在区域102、104、106、107中的空腔同样可以设计成环形的体积，其具有一横截面，例如为椭圆形、半椭圆形、圆形、方形、梯形、平行四边形、多边形等等，如在图11中所示地那样。在这种情况下可以存在一额外的轴向的中心的自由空间，如在图12中所示地那样。例如在区域102、104中或区域104、106中或区域102、106中的空腔之间的间隙可以设计成实心的、也就是说设计成封闭的盘，如在图9中所示地那样，或者具有自由空间，例如轮辐或冲孔，如在图10中所示地那样。

在所有设计方案中都存在气体平衡通道。其可以向上、如在图11中所示地那样设计，并且额外地或替代地向下、如在图12中所示地那样设计。

图12示出了相应于图1中所示的涡轮的根据本发明的另一个实施例的涡轮100的截面图，该涡轮具有空腔300和作为气体平衡通道的压力平衡通道1100。空腔300在此相应于图11中的空腔。和图11不同的是，压力平衡通道1100从第一端面112延伸至空腔300。在该实施例中压力平衡通道1100也侧向地相对于旋转轴线错开地布置。例如，压力平衡通道1100的直径可以小于空腔300的直径的十分之一。压力平衡通道1100的长度可以小于轮毂108的一半高度。替代地，压力平衡通道1100也可以沿轮毂108的旋转轴线延伸。相应的压力平衡通道1100也可以与前面的实施例相结合地使用。

图13示出了具有根据本发明的一个实施例的涡轮100的流体机械1301的示意图。涡轮100可以是具有至少一个空腔的涡轮，如其根据前面附图所描述地那样。涡轮100与轴1303耦合并且在运行时围绕经过轴1303延伸的旋转轴线旋转。根据该实施例，流体机械1301设计成内燃机1305的废气涡轮增压器。

总体上，在涡轮100中设置至少一个空腔的方法在存在涡轮100的地方都可以使用，例如在废气涡轮增压器中。质量控制在此能通过观察对金相的截面而良好地实施。

所述的和在附图中示出的实施例仅被示例性地选择。不同的实施例可以完全地或关于各个特征相互结合。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征来补充。此外可以重复根据本发明的方法步骤，以及以不同于所描述的顺序来实施。如果一个实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”-联系，则这一点因此这样理解，即该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且也具有第二特征，并且根据另一种实施方式或者仅具有第一特征或者仅具有第二特征。

Claims

1. 用于流体机械（1301）的、特别是用于废气涡轮增压器的涡轮（100），其中所述涡轮（100）具有以下特征：

布置在中心的、带有环绕地布置的叶片（110）的轮毂（108），其中在所述轮毂（108）内部布置有空腔（300、301、400、700、800），并且所述涡轮（100）的形成的主惯性轴与所述涡轮（100）的旋转轴线（704）相一致；和

在所述空腔（300、301、400、700、800）与所述轮毂（108）的至少一个轴向端面（112、114）之间的压力平衡通道（1100），其中所述压力平衡通道（1100）使所述空腔（300）与所述涡轮（100）的周围环境流体连接，并且所述压力平衡通道（1100）的直径小于所述空腔（300、301、400、700、800）的直径。

2. 根据权利要求1所述的涡轮（100），其中，所述空腔（300）设计成围绕所述旋转轴线（704）的圆环（700）。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的涡轮（100），其中，所述轮毂（108）在其内部具有另一个空腔（301、400），其与所述空腔（300）通过间隔壁（302）分隔开。

4. 根据权利要求3所述的涡轮（100），其中，所述间隔壁（302）设计成横向于所述旋转轴线（704）取向的盘。

5. 根据权利要求3或4所述的涡轮（100），其中，所述间隔壁（302）具有至少一个穿孔（1000），以便使所述空腔（300）与另一个空腔（301）相互流体连接。

6. 根据前述权利要求3至4中任一项所述的涡轮（100），其中，所述另一个空腔（301、400）通过另一个压力平衡通道（1100）与周围环境流体连接。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的涡轮（100），其中，在所述端壁（112、114）上所述压力平衡通道（1100）的直径小于所述空腔（300）横向于所述主惯性轴的最大直径。

8. 根据前述权利要求中任一项所述的涡轮（100），其中，所述压力平衡通道（1100）侧向地与所述旋转轴线（704）错开地布置在所述轮毂（108）中。

9. 用来制造用于流体机械（1301）的、特别是用于废气涡轮增压器的涡轮（100）的方法（200），包括以下步骤：

形成（202）涡轮（100）的轮毂（108），其中围绕所述轮毂（108）环绕的叶片（110）被形成，并且所述轮毂（108）包围空腔（300），其中所述涡轮（100）的形成的主惯性轴与所述涡轮（100）的旋转轴线（704）相一致；和

在所述空腔（300）与所述轮毂（108）的至少一个轴向端面（112、114）之间内置（204）压力平衡通道（1100），其中所述压力平衡通道（1100）使所述空腔（300）与所述涡轮（100）的周围环境流体连接，并且所述压力平衡通道（1100）的直径小于所述空腔（300）的直径。

10. 根据权利要求9所述的方法（200），其中，在所述形成步骤（202）中应用成型方法，用以形成所述轮毂（108）和所述叶片（110）。

11. 根据权利要求10所述的方法（200），其中，在所述形成步骤（202）中应用接合方法，用以形成所述轮毂（108）和所述叶片（110）。