CN104421206A - 用于涡轮增压器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮增压器的装置，其包括带有两个不同类型的螺栓连接(4)的法兰连接。第一类型的螺栓连接(4)是短连接(46)。这些短连接(46)将内部的压缩机壳体(2)与外部的压缩机壳体(3)相连接，而在此不建立与空气进入壳体(1)的连接。第二类型的螺栓连接(4)是长连接(45)。这些长连接(45)将空气进入壳体(1)、内部的压缩机壳体(2)和外部的压缩机壳体(3)相互连接。由此使空气进入壳体(1)能够快速松开且能够改善可接近性。

Description

用于涡轮增压器的装置
技术领域
本发明涉及涡轮增压器的领域。其涉及一种用于涡轮增压器的装置，其中，该装置包括空气进入壳体、内部的压缩机壳体和外部的压缩机壳体。
背景技术
涡轮增压器(其也被称为废气涡轮增压器)通常包括压缩机和废气涡轮，其通过共同的轴相互机械连接。活塞式机械的废气被输送给废气涡轮。因为这些废气未完全膨胀，废气的仍存在的能量的一部分被转换成废气涡轮的旋转能。废气涡轮的旋转能通过轴被转递到压缩机(其压缩被输送给活塞式机械的新鲜空气)上。由此活塞式机械可加载有明显更多的新鲜空气，这导致活塞式机械的功率密度的提高。
在压缩机中新鲜空气通过空气进入壳体(该空气进入壳体例如可以是过滤消声器(Filterschalldaempfer)或空气抽吸接管(Luftansaugstutzen))进入压缩机壳体中。压缩机壳体包围压缩机轮。通过压缩机轮的旋转，压缩机轮的旋转能被转换成新鲜空气的压缩能并且新鲜空气由此被压缩。压缩机壳体常常划分成引导流动的内部的压缩机壳体和封闭的外部的压缩机壳体。图1显示了现有技术中的用于涡轮增压器的装置连同压缩机轮的示意性图示。压缩机轮5被内部的压缩机壳体2和外部的压缩机壳体3包围。新鲜空气通过过滤消声器1被抽吸并且通过流动通道(该流动通道由内部的压缩机壳体2来形成)被输送给压缩机轮5。在通过压缩机轮5压缩新鲜空气之后被压缩的新鲜空气通过外部的压缩机壳体3被导出并且输送给没有示出的活塞式机械。外部的压缩机壳体3与涡轮增压器的未示出的轴承壳体相连接并且由此在空间中来定位。外部的压缩机壳体3、内部的压缩机壳体2和空气进入壳体1通过法兰连接相互连接。在法兰连接中，空气进入壳体1的法兰11、内部的压缩机壳体2的法兰21和外部的压缩机壳体3的法兰31借助于螺栓连接4彼此压紧。在此，内部的压缩机壳体2的法兰21布置在空气进入壳体1的法兰11与外部的压缩机壳体3的法兰31之间。
因为空气进入壳体的最大直径和外部的压缩机壳体的最大直径常常大于相应的法兰的直径，法兰连接的螺栓连接不好接近并且难以在零件组装在一起之后将螺栓引入属于此的孔中。
通常该问题通过螺栓连接来解决，该螺栓连接包括拧入外部的压缩机壳体中的栓钉(Stehbolzen)，其中，内部的压缩机壳体的法兰和空气进入壳体的法兰借助于螺母被固定到栓钉上。这使在螺栓连接的轴向上在空间状况有限的情况下螺栓连接的受限的可接近性成为可能。该解决方案具有该缺点，即可接近性越来越不令人满意并且在配或拆卸空气进入壳体装时拧紧和松开螺栓连接需要相当多的时间。
发明内容
本发明的目的是说明一种用于涡轮压缩机的装置，其具有改善的可接近性且使空气进入壳体的更快速的装配或拆卸成为可能。
该目的通过一种带有权利要求1的特征的用于涡轮增压器的装置来实现。优选的实施形式是从属权利要求的内容。
本发明的内容是，该装置包括带有两个不同类型的螺栓连接的法兰连接。第一类型的螺栓连接是短连接。这些短连接将内部的压缩机壳体与外部的压缩机壳体相连接，而在此不建立与空气进入壳体的连接。第二类型的螺栓连接是长连接。这些长连接将空气进入壳体、内部的压缩机壳体和外部的压缩机壳体相互连接。由此使空气进入壳体的快速松开和改善的可接近性成为可能
第一优选的实施形式包括在空气进入壳体的法兰中的至少一个凹部(Aussparung)。该凹部设计成使得布置在凹部中的短连接(其被安装并且具有其连接效果)不在短连接的轴向上形成与空气进入壳体的后切(Hinterschneidung)。由此，例如当凹部的直径大于短连接的螺栓的直径时，短连接没有在短连接的轴向上与空气进入壳体建立形状配合。这使该装置的简单制造成为可能。
另一有利的实施形式涉及一种装置，在该装置中螺栓连接的至少45%是短连接。这在涡轮增压器的内部中的零件碰撞和由此引起的内部的压缩机壳体移动的情况中使之成为可能，即空气进入壳体可靠地通过法兰连接来固定且不被剪断。
另一有利的实施形式涉及一种装置，该装置具有带有套筒的短连接。套筒的长度被设计成使得短连接的螺母在短连接的径向上可接近，例如利用开口扳手(Maulschluessel)。优选地，短连接的螺母通过套筒轴向地定位在与长连接的螺母相同的部位处。这使该装置的更简单的装配成为可能。
另一有利的实施形式涉及一种装置，该装置在短连接的区域中的在空气进入壳体与空气进入壳体的法兰之间具有肋。这使螺栓连接的改善的可接近性成为可能，因为短连接已在空气进入壳体定位之前可被拧紧并且由此肋在拧紧时不干扰。
另一有利的实施形式涉及一种装置，在该装置中所有螺栓连接布置在凹部中并且长连接包括垫片(Unterlegscheibe)。垫片在长连接与空气进入壳体之间建立形状配合。优选地，所有凹部相同。这使该装置的简化的制造成为可能并且减小装配错误的风险。
附图说明
接下来根据实施例联系附图来详细阐述本发明。附图显示了示意性的图示，其中：
图1显示了现有技术中的用于涡轮增压器的装置连同压缩机轮；
图2显示了带有装配的空气进入壳体的根据本发明的装置的轴截段；以及
图3显示了带有拆卸的空气进入壳体的根据本发明的装置的透视图。
在附图中使用的附图标记在附图标记清单中列出。原则上，相同的部件设有相同的附图标记。
附图标记清单
1 过滤消声器
11 过滤消声器的法兰
2 内部的压缩机壳体
21 内部的压缩机壳体的法兰
3 外部的压缩机壳体
31 外部的压缩机壳体的法兰
4 螺栓连接
41 栓钉
42 套筒
43 螺母
44 垫片
45 长连接
46 短连接
5 压缩机轮。
具体实施方式
图2显示了带有装配的空气进入壳体的根据本发明的用于涡轮增压器的装置的示意性的图示，其中，该装置包括过滤消声器1、内部的压缩机壳体2、外部的压缩机壳体3和带有螺栓连接的法兰连接。外部的压缩机壳体3具有在外部的压缩机壳体3的法兰31中的螺纹孔，栓钉41被拧入螺纹孔中。内部的压缩机壳体2的法兰21和过滤消声器1的法兰11具有孔，这些孔同轴于栓钉41布置并且被用于螺栓连接。仅每两个螺栓连接是长连接45，该长连接45将过滤消声器1、内部的压缩机壳体2和外部的压缩机壳体3相互连接。其余螺栓连接是短连接46，这些短连接46建立在内部的气体入口、内部的压缩机壳体2和外部的压缩机壳体3之间的连接，而在此不将过滤消声器1一起包括到连接中。在过滤消声器1的法兰11中的孔具有柱状的凹部，使得凹部的直径大于被用于螺栓连接的螺母43的最大直径。在短连接46中，在螺母43与内部的压缩机壳体2的法兰21之间分别布置有套筒42。套筒42具有比在过滤消声器1的法兰11中的孔更小的直径。由此，短连接46的螺母43施加用于将内部的压缩机壳体2的法兰21和外部的压缩机壳体3的法兰31压紧的力，而不直接布置在内部的压缩机壳体2的内部的气体入口的法兰21处。在此，由短连接46的螺母43施加到套筒42上的压力通过套筒42被传递到内部的压缩机壳体2的法兰21上。套筒的长度被选择成使得短连接46的螺母43在张紧的状态中布置在在过滤消声器1的法兰11中的孔之外并且由此提供在螺栓连接的径向上的可接近性。即套筒大约如过滤消声器1的法兰11的厚度那么长或者在考虑在螺栓连接的轴向上可供使用的空间的情况下比法兰11的厚度更长。在长连接中，在螺母43与内部的压缩机壳体2的法兰21之间分别布置有垫片44。垫片44具有比过滤消声器1的法兰11的孔更大的最大直径，使得垫片44的面对螺母43的侧面处于过滤消声器1的法兰11的凸肩上并且由此将过滤消声器与内部的压缩机壳体2和外部的压缩机壳体3相连接。
图3显示了带有拆卸的空气进入壳体的透视性视图的示意性图示。栓钉41布置在在外部的压缩机壳体3的法兰31上的螺栓圆(Schraubenkreis)中。内部的压缩机壳体2具有在内部的压缩机壳体2的法兰21中的孔并且借助于栓钉41和孔插被接到外部的压缩机壳体3上。每两个栓钉41设有套筒42和螺母43，使得这些短连接46建立在外部的压缩机壳体3和内部的压缩机壳体2之间的连接。通过还未装备的长连接45和已拧紧的短连接46此后使在该附图中未示出的过滤消声器翻开(gestuelpt)。此后将垫片44置于长连接45的栓钉41上，垫片44处于过滤消声器的法兰的凸肩上并且借助于螺母被张紧。
可选地，代替垫片也可使用其它形状配合的元件或将用于长连接的孔定尺寸成使得在螺母的区域中的孔的直径小于螺母的最大直径，使得螺母的面向过滤消声器的法兰的侧面处于过滤消声器的法兰的凸肩上并且由此建立与过滤消声器的法兰的形状配合。可能省略套筒而将短连接的螺母直接拧到内部的压缩机壳体的法兰上。短连接与长连接之间的比例不必为1比1而是可相应于机械的应力的要求被改变。栓钉在外部的压缩机壳体的法兰上的空间分布能够可变地来设计。

Claims (9)

1. 一种用于涡轮增压器的装置，其包括：
空气进入壳体(1)，所述空气进入壳体(1)具有法兰(11)，
内部的压缩机壳体(2)，内部的所述压缩机壳体(2)具有法兰(21)，以及
外部的压缩机壳体(3)，外部的所述压缩机壳体(3)具有法兰(31)，
其中，所述空气进入壳体(1)、内部的所述压缩机壳体(2)和外部的所述压缩机壳体(3)通过法兰连接相互机械连接，所述法兰连接借助于螺栓连接(4)将所述空气进入壳体(1)的法兰(11)、内部的所述压缩机壳体(2)的法兰(21)和外部的所述压缩机壳体(3)的法兰(31)相连接，其中，内部的所述压缩机壳体(2)的法兰(21)布置在所述空气进入壳体(1)的法兰(11)与外部的所述压缩机壳体(3)的法兰(31)之间，
其特征在于，所述螺栓连接(4)包括第一类型的短的螺栓连接(46)，所述空气进入壳体(1)、内部的所述压缩机壳体(2)和外部的所述压缩机壳体(3)的短连接(46)仅将内部的所述压缩机壳体(2)和外部的所述压缩机壳体(3)相互连接，并且所述螺栓连接(4)包括第二类型的长的螺栓连接(45)，长连接(45)将所述空气进入壳体(1)、内部的所述压缩机壳体(2)和外部的所述压缩机壳体(3)相互连接。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气进入壳体(1)的法兰(11)在至少一个短连接(46)的区域中具有凹部，所述凹部具有比所述短连接的直径大的直径，在所述短连接的区域中所述凹部布置成使得所述空气进入壳体(1)能够通过在所述短连接(46)之上的凹部在连接状态中被翻开。
3. 根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述螺栓连接(4)中的至少45%是短连接(46)。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述短连接(46)具有螺母(43)和套筒(42)，所述套筒(42)布置在内部的所述压缩机壳体(2)的法兰(21)和外部的所述压缩机壳体(3)的法兰(31)的压紧面与所述螺母(43)之间并且长到使得所述螺母(43)对于与所述螺母(43)相应的开口扳手在所述短连接(46)的径向上能够接近。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述空气进入壳体(1)的法兰(11)具有肋，所述肋用于机械强化所述空气进入壳体(1)的法兰(11)并且布置在所述空气进入壳体(1)的法兰(11)的具有凹部的区域中。
6. 根据权利要求1至5所述的装置，其特征在于，所述空气进入壳体(1)的法兰(11)在长连接(45)的区域中具有另一凹部，所述另一凹部与所述凹部相同，其中，所述长连接(45)具有垫片(44)，所述垫片(44)设计成使得所述长连接(45)尽管有所述另一凹部与所述空气进入壳体(1)、内部的所述压缩机壳体(2)和外部的所述压缩机壳体(3)具有在长连接(45)的轴向上的形状配合并且由此所述长连接(45)将所述空气进入壳体(1)、内部的所述压缩机壳体(2)和外部的所述压缩机壳体(3)相互连接。
7. 根据权利要求1至6所述的装置，其特征在于，所述螺栓连接(4)中的一个具有栓钉(41)，所述栓钉(41)被拧入所述空气进入壳体(1)的法兰(11)中或外部的所述压缩机壳体(3)的法兰(31)中。
8. 根据权利要求1至7所述的装置，其特征在于，所述螺栓连接(4)布置到螺栓圆上。
9. 一种涡轮增压器，其带有根据权利要求1至8中任一项所述的装置。
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