CN104791016B - 用于涡轮机或者压缩机或者涡轮机/压缩机几何结构的转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于尤其增压设备例如排气涡轮机增压器的涡轮机或者压缩机的转子(10)，包括轴(12)和至少一个叶轮(14)并且具有旋转轴线(22)。此处，其基本特征在于，所述叶轮(14)包括与所述转子(10)的所述旋转轴线(22)共轴形成的螺纹(16)，所述轴(12)包括与所述转子(10)的所述旋转轴线(22)共轴形成的螺纹(18)，所述轴(12)和所述至少一个叶轮(14)经由所述螺纹(16、18)螺接至彼此，所述轴(12)和所述至少一个叶轮(14)通过钎焊连接(20)和/或通过焊接连接(20)和/或通过粘结结合(70)和/或通过夹紧连接(76)和/或通过结晶化连接(86)相对于彼此固定。

Description

用于涡轮机或者压缩机或者涡轮机/压缩机几何结构的转子
技术领域
本发明涉及尤其用于增压设备(例如排气涡轮机增压器)的涡轮机或者压缩机的转子。本发明还涉及具有这种转子的增压设备以及用于连接轴以及叶轮的方法。
背景技术
依靠摩擦或者成束件焊接来连接转子的轴以及叶轮是现有技术公知的。这些连接方法的缺陷是在叶轮的高负荷区域存在热裂缝。该缺陷尤其发生在使用重量优化材料时，诸如例如γ-TiAl合金、铁铝合金以及陶瓷材料，因为如果有的话它们难以进行成束件焊接。
此外，轴以及叶轮之间的螺栓连接公知于EP1273757。
发明内容
本发明基于的目的是，提供用于通用型转子的轴以及叶轮之间的改善连接。
根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题解决。有利实施例是从属权利要求的主题。
本发明是基于这样的总体构思：在转子的轴和至少一个叶轮之间将机械连接与额外的锁定结合，额外的锁定呈钎焊/焊接或者粘结结合的形式。根据本发明的转子在该情况下包括：布置在至少一个叶轮上的与转子的旋转轴线共轴形成的螺纹，以及布置在轴上的与转子的旋转轴线共轴形成的互补螺纹，其中，轴和至少一个叶轮螺接至彼此，轴和叶轮通过钎焊连接和/或焊接连接和/或通过粘结结合和/或通过结晶化连接和/或通过夹紧连接相对于彼此固定。以该方式，能够实现简单坚固的构造，其中，同时由于至少一个叶轮和轴之间的钎焊/焊接连接导致降低了热裂缝的形成，因为主要负荷能够由机械螺栓连接和钎焊/焊接连接吸收，因此形成得较小/较弱。由于此，如果有的话，还能够采用难以焊接的材料，由于它们的机械特性所以具有诸如降低重量或者增加机械稳定性的优势。根据本发明的这种转子尤其好的适用于增压设备，尤其排气涡轮机增压器，因为通过重量实现了低转动惯量，由此改善了增压设备的响应行为。
此外，在引入粘结结合或者夹紧连接或者结晶化连接的情形下，能够完全消除热，结果能够防止形成热裂缝。除此外，不同材料的轴以及叶轮能够通过粘结结合有利地彼此连接。取决于选择的粘着剂，通过粘结结合还能够实现对例如酸性或者碱介质的腐蚀保护。此外，通过这些类型的连接不会改变连接件的结构，使得可防止连接点的弱化。
在说明书和附随的权利要求要求中，术语“叶轮”包括涡轮机轮以及压缩机轮二者。还显然的是，根据本发明的教导还能够采用来连接轴以及涡轮机以及连接增压设备的轴以及压缩机轮。
根据本发明的方案的有利进一步发展，提供的是，布置在至少一个叶轮上的螺纹由布置于螺纹销上的外螺纹形成，布置在轴上的螺纹由布置于镗孔中的内螺纹形成，或者布置在至少一个叶轮上的螺纹由布置于镗孔中的内螺纹形成，布置在轴上的螺纹由布置于螺纹销上的外螺纹形成。优选地，镗孔形成为盲孔镗孔。通过螺纹的该简单构造，实现了轴和至少一个叶轮之间的坚固机械连接及额外的径向定心。
根据本发明的方案的有利进一步发展，提供的是，螺纹销包括具有配合直径的定心部分，镗孔包括具有配合直径的定心部分，镗孔的定心部分与螺纹销的定心部分一起引起至少一个叶轮和轴相对于彼此的径向引导以及径向定心。由于此，能够降低转子的不平衡。除此外，提供螺纹和配合的结合，对稍后通过锡焊/焊接/粘着剂/夹紧的结合处理产生了正影响。由于叶轮和轴之间的小径向间隙，在锡焊/焊接/粘着剂/夹紧期间发生的变形较少。此外，在锡焊/焊接/粘着剂/夹紧期间产生的处理力由螺纹吸收，降低了在锡焊/焊接/粘着剂/夹紧期间用于定位轴和叶轮的作用力。
根据本发明的方案的有利进一步发展，提供的是，轴包括接触表面，至少一个叶轮包括接触表面，其中，轴的接触表面和至少一个叶轮的接触表面在组装状态至少局部接触彼此。以该方式，实现了轴和至少一个叶轮之间的进一步固定，尤其由于此至少降低了轴和至少一个叶轮之间倾斜的风险。由于此，又降低了尤其在锡焊/焊接/粘着剂/夹紧期间连接之间的变形。
有利的是，接触表面形成环形并且布置成垂直以及共轴于旋转轴线。
有利方案，提供的是，转子包括至少一个叶轮的接触表面和轴的接触表面之间的焊接和/或钎焊和/或粘结结合和/或夹紧连接。以该方式，连接(尤其粘结结合)能够额外地用作对液体及气体介质的密封件。
进一步有利方案，提供的是，转子包括叶轮的螺纹和轴的螺纹之间的焊接和/或钎焊连接和/或夹紧连接和/或结晶化连接。以该方式，可获得特别大的连接面积，使得能够实现高耐久性。
进一步特别有利的方案，提供的是，转子包括叶轮的螺纹和轴的螺纹之间的粘结结合。以该方式，可获得特别大的连接面积，使得能够实现高耐久性。此外，用于粘结结合的这种方式中使用的胶黏物能够在螺栓于一起期间润滑螺栓连接，使得由于可控的润滑特性能够维持准确的加紧转矩。
特别有利的方案，提供的是，转子包括螺接的螺纹销和镗孔的底部之间的粘结结合。
根据本发明的方案的进一步有利进一步发展，提供的是，转子包括尤其轴和至少一个叶轮之间的用于锡焊和/或焊接和/或粘着剂的结合间隙。通过该结合间隙，由于毛细管作用，能够实现均匀及更好地分配液体焊料、液体材料或者液体胶黏物。
根据本发明的方案的特别有利进一步发展，提供的是，结合间隙由至少一个叶轮的接触表面中的肩部形成和/或由轴的接触表面中的肩部形成。以该方式，结合间隙易于访问用于锡焊以及焊接。
有利可能性提供的是，粘结结合包括弹性粘着剂。以该方式，能够阻尼轴以及叶轮之间的振动传递。因而，整体上还降低了振动，结果是增加了耐久性。
进一步有利可能性提供的是，粘结结合包括粘着剂，其导热性小于轴的材料的导热性或者至少一个叶轮的材料的导热性。因而，能够实现轴和至少一个叶轮之间的热绝缘。
特别有利可能性提供的是，粘结结合包括粘着剂其热膨胀系数在轴和至少一个叶轮的热膨胀系数之间。因而，粘着剂能够用作轴以及叶轮的热膨胀的缓冲器。
此外，根据本发明的方案的有利进一步发展，提供的是，转子包括焊料储罐。在组装期间焊料被引入该焊料储罐。因此，在锡焊处理期间无需从外部添加其他焊料。
根据本发明的方案的有利进一步发展，转子包括通过结合间隙形成的焊料储罐。由于此，焊料能够直接引入需要钎焊连接的点。
特别有利的进一步发展根据本发明的方案，提供的是，转子包括由至少一个叶轮的接触表面中的环形凹槽形成和/或由轴的接触表面中的环形凹槽形成的焊料储罐。以该方式，能够提供适当量的焊料，由于毛细管作用焊料能够流入结合间隙。
根据本发明的方案的有利进一步发展，提供的是，转子包括焊由螺接的螺纹销和镗孔的底部之间的中空空间形成的焊料储罐。通过该形式，在锡焊期间螺纹还被焊料润湿。
有利可替换例提供的是，轴的螺纹或叶轮的螺纹包括至少一个凹槽，夹紧元件能够引入该凹槽中。当轴和叶轮螺接至彼此时，夹紧元件生成两个螺纹的额外表面压力。结果，增加了两个螺纹之间的摩擦力，使得螺纹夹紧于一起。因而，锁定了螺栓连接，不会无意拧开。
进一步有利可替换例提供的是，凹槽沿轴向或者周向延伸。凹槽因此在还设置对应螺纹的螺纹销的表面或者镗孔的表面上延伸。因而，位于凹槽中的夹紧元件能够增加螺纹之间的表面压力以锁定螺栓连接而不会拧开。
特别有利可替换例提供的是，夹紧元件由压入凹槽中的单纤维形成。单纤维短于凹槽的轴向长度，并且具有的截面使得其以任何速度突入螺纹，使得当逆螺纹螺接在其上时，逆螺纹需要切成单纤维或者与其相同移位。因而，一方面能够创建夹紧元件和螺纹之间的额外摩擦，另一方面可增加与凹槽相反侧的螺纹彼此之间的区域压力。此外，单纤维包括可变形的、尤其弹性地或者塑料地可变形的材料。该材料的硬度及弹性确定单纤维的夹紧效果。
进一步特别有利可替换例提供的是，夹紧元件由固体材料构成的插件形成。例如，插件包括的材料硬于单纤维的材料，尤其插件包括金属，诸如例如铝、钢或者钛。由于此，可获得的摩擦力高于由单纤维形成的夹紧元件。结果，显著增加了夹紧效果。轴和叶轮因而彻底锁定而不会拧开螺栓连接。
有利可替换例提供的是，轴的螺纹和/或叶轮的螺纹包括涂层。涂层引起当轴和叶轮螺接于一起时增加轴的螺纹和叶轮的螺纹之间的表面压力。结果，涂层形成了用于锁定螺栓连接不会无意拧开的夹紧连接。
与此可替换地或者额外地，提到的是，螺纹的涂层能够沿周向形成或者仅形成在一些区域中。
有利可能性提供的是，涂层包括弹性材料。结果，能够阻尼轴以及叶轮之间的振动传递。因而，整体上也能降低振动，结果是，增加了耐久性。
进一步有利可能性提供的是，涂层包括材料，其导热性小于轴的材料的导热性或者至少一个叶轮的材料的导热性。因而，能够实现轴和至少一个叶轮之间的热绝缘。
特别有利可能性提供的是，涂层包括材料，其热膨胀系数在轴以及至少一个叶轮的热膨胀系数之间。因而，涂层能够用作轴以及叶轮的热膨胀的缓冲器。
进一步有利可替换例提供的是，陶瓷晶体布置于轴的螺纹和叶轮的螺纹之间的。晶体在螺纹之间倾斜，使得增加了螺纹之间的摩擦力。结果，实现了轴的螺纹和叶轮的螺纹之间的锁定螺栓连接。
陶瓷晶体通过这样能够例如布置于螺纹之间：在将轴螺接至叶轮之前，将包含陶瓷的液体施加至一个或者两个螺纹上。当液体变干时，形成了陶瓷晶体，因而将螺纹彼此夹紧。
此外，根据本发明的方案的特别有利进一步发展，提供的是，至少一个叶轮包括γ-TiAl合金和/或铁铝合金和/或陶瓷。这些材料具有特别有利的强度-重量比，使得以该方式能够改善增压设备的响应行为。
此外，根据本发明的目的通过增压设备解决，增压设备尤其是排气涡轮机增压器，具有壳体以及根据上述说明的转子。根据本发明的转子的优势因而传递至增压设备，在该方面参考上述说明。
除此外，根据本发明的目的，通过用于将叶轮和轴连接至根据上述说明的转子的方法实现，其中，在将轴与至少一个叶轮螺接于一起之前，将钎焊板放置在接收区域中，随后将至少一个叶轮和轴螺接于一起，随后通过至少局部加热转子直到钎焊板熔化，将叶轮钎焊至轴。由于此，锡焊期间产生的处理力能够由螺栓连接吸收，使得降低了用于将轴和叶轮相对于彼此固定的作用力。由于在锡焊处理期间无需从外部添加其他焊料，所以为了钎焊连接始终能获得限定量的焊料，结果是，改善了钎焊连接的可再生产性。
此外，根据本发明的方案的特别有利开发，提供的是，接收区域由肩部以及结合段形成或者由环形凹槽形成。由于此，限定了钎焊板的位置，使得确保钎焊连接良好的可再生产性。
根据本发明的方案的进一步有利进一步发展，提供的是，通过在钎焊板的区域中局部加热、通过感应或者成束件例如激光或者电子束，来钎焊转子。以该方式，无需加热整个部件，这一方面加速了处理因而节约了能量，另一方面降低了加热导致的转子的变形。
此外，根据本发明的上述目的，通过用于将叶轮和轴连接至根据上述说明的转子的方法实现，其中，在将轴螺接至至少一个叶轮之前，将粘着剂施加至粘着剂表面上，随后将至少一个叶轮和轴螺接于一起。由于此，粘着剂能够可再生产地施加，结果是，粘结结合能够具有连续质量。
有利可能性提供的是，在施加粘着剂之前，清洁和/或粗糙化粘着剂表面。因而，能够改善粘着剂效果，因而改善粘结结合的保持力。
除此外，根据本发明的上述目的，通过用于将叶轮和轴连接至根据上述说明的转子的方法实现，其中，将夹紧元件引入至少一个凹槽，凹槽在轴的螺纹或叶轮的螺纹中延伸。由于此，一旦稍后螺接于一起，夹紧元件能够夹紧螺栓连接，因而锁定螺栓连接而不会无意拧开。
根据本发明的上述目的通过用于将叶轮和轴连接至根据上述说明的转子的方法解决，其中，在将轴螺接至至少一个叶轮之前，将涂层施加至轴的螺纹和/或叶轮的螺纹上。由于此，一旦轴螺接至叶轮，涂层在螺纹之间延伸，因而能够增加螺纹之间的摩擦。尤其，涂层能够具有的摩擦值高于螺纹的材料。除此外，通过涂层能够增加螺纹之间的表面压力。结果，能够实现锁定螺栓连接的摩擦力的总体增加。
此外，根据本发明的上述目的，通过用于将叶轮和轴连接至根据上述说明的转子的方法实现，其中，在将轴螺接至至少一个叶轮之前，用包含陶瓷的液体润湿轴的螺纹或者叶轮的螺纹。在将轴螺接至叶轮之后，液体变干，结果是，液体中包含的陶瓷形成了陶瓷烧结品的晶体。如此创建的晶体安置于螺纹之间的中间空间中，因而将两个螺纹彼此楔合。结果，螺栓连接变得难以脱开。
本发明的进一步重要的特征及优势见于从属权利要求、附图以及与附图关联的说明书。
应该理解的是，以上提到的特征以及以下仍解释的特征不仅能够以相应的组合状态使用，而且能够以其他组合使用或者单独使用，这并不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明优选示范实施例示出于附图中并且在以下说明中更详细地解释，其中，相同附图标记涉及相同或者类似或者功能地相同部件。
此处示出了，在每个情况下示意地，
图1是根据本发明的转子的第一示范实施例沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图2是根据本发明的转子的第二示范实施例沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图3a-3c是图1和图2的第一及第二示范实施例的每个变形的区域A的放大示意图，
图4a-4c是图1和图2的第一及第二示范实施例的每个变形的区域A的放大示意图，
图5是根据本发明的转子的第三示范实施例沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图6是转子的第四示范实施例的第一变型沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图7是转子的第四示范实施例的第二变型沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图8是转子的第四示范实施例的第三变型沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图9是转子的第四示范实施例的第四变型沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图10是转子的第六示范实施例沿着转子的旋转轴线的截面示意图，
图11a是图10的区域B中叶轮的放大示意图，
图11b是图10的区域B的放大示意图，其中，该图与图11a相比旋转了90度，
图12是图10的区域B中轴的放大示意图，
图13是根据转子10的第八示范实施例的螺接在一起的螺纹侧面的放大示意图。
具体实施方式
用于压缩机或者涡轮机、尤其用于增压设备(例如排气涡轮机增压器)的转子10示出于图1。转子10包括轴12和至少一个叶轮14。为了用于增压设备中，转子10包括多个例如两个叶轮14，其中，一个形成为涡轮机轮，另一个形成压缩机轮，绕旋转轴线22可旋转地安装。
至少一个叶轮14和轴12依靠两个螺纹16和18螺接至彼此。对于锁定螺栓连接，转子10具有钎焊或者焊接连接20。根据本发明至少一个叶轮14至轴12的设计和连接能够应用于涡轮机轮和/或至压缩机轮。
在其面向轴12的连接侧23，至少一个叶轮14包括螺纹销24，螺纹销24与旋转轴线22共轴布置并且同心地突出至少一个叶轮14的接触表面26。螺纹销24在前部包括螺纹16，在后部定心部分28，该后部邻接至少一个叶轮14的接触表面26。至少一个叶轮14的定心部分28包括配合直径，轴12的定心部分30具有与定心部分28匹配的配合直径，定心部分28与轴12的定心部分30一起引起至少一个叶轮14相对于轴12的径向定心。
当至少一个叶轮14螺接至轴12时，轴12的定心部分30封闭至少一个叶轮14的定心部分28。通过适应彼此的配合直径，因而最小化至少一个叶轮14和轴12之间的径向间隙。
此外，邻接螺纹销24的至少一个叶轮14包括接触表面26，接触表面26从螺纹销24径向延伸至外侧，优选大致垂直地至旋转轴线22延伸至外侧。当至少一个叶轮14和轴12螺接于一起时，接触表面26接触轴12的接触表面32。由于转子14和轴12之间在封闭旋转轴线22的轴线远侧的环形接触，防止了至少一个叶轮14和轴12之间的倾斜。
在面向至少一个叶轮14的连接侧34，轴12包括镗孔36，例如盲孔镗孔，镗孔36中，螺纹18形成为内螺纹。镗孔36因而还有螺纹18共轴于旋转轴线22延伸。镗孔36的深度大于螺纹销24的长度。因而，镗孔36的底部40和螺纹销24之间的中空空间38保持螺接于一起的状态。在镗孔36的入口处，布置了轴12的定心部分30，定心部分30与至少一个叶轮14的定心部分28一起引起至少一个叶轮14和轴12之间的径向定心。
镗孔36被轴12的接触表面32封闭。轴12的接触表面32从镗孔36径向向外开始延伸到外侧，优选大致垂直于旋转轴线22径向延伸至外侧。接触表面32包括两个段，即接触段42和结合段44，它们通过肩部46彼此分离。接触段42从镗孔36开始尽可能向远延伸至肩部46。在螺接于一起的状态，接触段42接触至少一个叶轮14的接触表面26，因而引起至少一个叶轮14和轴的稳固以及固定而不会倾斜。结合段44从肩部46开始径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至轴12的外表面50，并且通过肩部46相比于接触部分42在轴向方向上从至少一个叶轮14折回。以该方式，结合间隙48形成在至少一个叶轮14和轴12之间。结合间隙48从轴12的结合段44和至少一个叶轮14的接触表面26之间的肩部46开始径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至轴12的外表面50。
结合间隙48具有的轴向宽度足够小以产生毛细管作用。结果，诸如例如在锡焊或者焊接期间产生的液态金属能够分布在整个结合间隙48时。以该方式，对应钎焊或者焊接连接20变得更容易生产，因为通过毛细管作用确保了焊料或者液体金属的分配。在钎焊连接的情形下结合间隙48还能够用作焊料储罐52，在将至少一个叶轮14和轴12螺栓于一起之前，将环形钎焊板54放置在由肩部46和结合段44形成的接收区域56中。
以上解释的特征引起了连接的主要负荷由螺纹16和18支撑，结果是，钎焊或者焊接连接20仅需起到的功能是作为螺栓连接的锁定件，因此能够较小，结果是，能够降低通过钎焊或者焊接连接20引起的变形。
除此外，通过至少一个叶轮14的定心部分28和轴12的定心部分30进行的径向定心引起了至少一个叶轮14和轴12径向对准，由于此，降低了转子10的不平衡。此外，至少一个叶轮14的接触表面26和轴12的接触表面32引起了至少一个叶轮14和轴12相对于彼此不倾斜，结果是，同样能够降低转子10的不平衡。
为了连接轴12和至少一个叶轮14，执行以下步骤。
在将轴12和至少一个叶轮14螺栓于一起之前，将钎焊板54放置在接收区域56中。这之后，将至少一个叶轮14和轴12螺接于一起。当螺栓轴12与至少一个叶轮14螺接在一起时，应该维持预定最终转矩。在螺栓于一起至最终转矩之后，引起钎焊板54熔化。这能够这样实现，例如，将转子10整体在炉中加热，或者通过局部加热转子10，例如用感应或者成束件，例如激光或者电子束。
以该方式，能够最小化在锡焊期间发生的变形。此外，该方法使得能够使用难以或无法焊接的材料，例如能够使用叶轮14，其包括γ-TiAl合金和/或铁铝合金和/或陶瓷。
图1和图3b示出的第一示范实施例的第二变型与图1和图3a示出第一示范实施例的第一变型的不同之处在于，结合间隙48由至少一个叶轮14的接触表面26中的肩部58形成，而不是通过轴12的接触表面32中的肩部46形成。
轴的接触表面32不包括肩部46，并且从镗孔36径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至轴12的外表面50。至少一个叶轮14的接触表面26包括两个段，即接触段60以及结合段62，它们通过肩部58彼此分离。
至少一个叶轮14的接触段60从螺纹销24开始向外延伸，尽可能向远延伸至肩部58。在螺接于一起的状态，接触段60接触轴12的接触表面32，因而引起至少一个叶轮14和轴12的稳定以及固定而不会倾斜。结合段62从肩部58开始径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至至少一个叶轮14的外表面61，并且通过肩部58相比于接触段60在轴向方向上从轴12折回。以该方式，结合间隙48形成在至少一个叶轮14和轴12之间。结合间隙从结合段62和轴12的接触表面32之间的肩部58开始径向延伸至外侧。
以其他方式，图1和图3b示出的转子10的第一示范实施例的第二变型的构造以及功能对应图1和图3a示出的第一示范实施例的第一变型，在该方面参考上述说明。
示出于图1和图3c的转子10的第一示范实施例的第三变型与图1和图3a示出的第一示范实施例的第一变型的不同之处在于，结合间隙48通过轴12的接触表面32中的肩部46还通过至少一个叶轮14的接触表面26中的肩部58形成。至少一个叶轮14的接触表面26包括两个段，即接触段60以及结合段62，它们通过肩部58彼此分离。
至少一个叶轮14的接触段60从螺纹销24开始延伸至肩部58。在螺接于一起的状态，接触段60接触轴12的接触段42，因而引起至少一个叶轮14和轴12的稳定以及固定而不会倾斜。结合段62从肩部58开始径向延伸至外侧，并且通过肩部58相比于接触段60在轴向方向上从轴折回。以该方式，结合间隙48形成在至少一个叶轮14和轴12之间。结合间隙48在至少一个叶轮14的结合段62和轴12的结合段44之间开始从肩部58开始径向延伸至外侧。
以其他方式，示出于图1和图3c的转子10的第一示范实施例的第三变型的构造以及功能对应于图1和图3a示出的第一示范实施例的第一变型，在该方面参考上述说明。
示出于图1和图4a的转子10的第一示范实施例的第四变型与示出于图1和图3a的转子10的示范实施例的第一变型的不同之处在于，轴12的接触表面32而不是肩部46包括环形凹槽64，环形凹槽64形成焊料储罐52。
优选地，环形凹槽64在共轴于旋转轴线22的轴12的接触表面32中延伸。此外，环形凹槽64形成了轴12的接触表面32中的接收区域56，在至少一个叶轮14和轴12螺栓于一起之前将钎焊板54放置在接收区域56中。接触表面包括两个段，即接触段42和结合段44，它们通过环形凹槽64彼此分离。
接触段42从镗孔36开始尽可能向远延伸至环形凹槽64。在螺接于一起的状态，接触段42接触至少一个叶轮14的接触表面26，因而引起至少一个叶轮14和轴12的稳定以及固定而不会倾斜。
结合段44从环形凹槽64开始径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至轴12的外表面50，并且相比于接触部分42从至少一个叶轮14在轴向方向上折回。以该方式，结合间隙48形成在至少一个叶轮14和轴12之间。结合间隙48从结合段44和至少一个叶轮14的接触表面26之间的环形凹槽64开始径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至轴12的外表面50。
以其他方式，示出于图1和图4a的转子10的第一示范实施例的第四变型的构造以及功能对应于图1和3a示出的第一示范实施例的第一变型，在该方面参考上述说明。
示出于图1和图4b的转子10的第一示范实施例的第五变型与示出于图1和3b的转子10的示范实施例的第二变型的不同之处在于，至少一个叶轮14的接触表面26而不是肩部58包括环形凹槽66，环形凹槽66形成焊料储罐52。优选地，环形凹槽66在共轴于旋转轴线22的至少一个叶轮14的接触表面26中延伸。此外，环形凹槽66形成了至少一个叶轮14的接触表面26中的接收区域56，在至少一个叶轮14和轴12螺栓于一起之前将钎焊板54放置在接收区域56中。
接触表面26包括两个段，即接触段60以及结合段62，它们通过环形凹槽66彼此分离。接触段60从螺纹销24开始尽可能向远延伸至环形凹槽66。在螺接于一起的状态，接触段60接触轴12的接触表面32，因而引起至少一个叶轮14和轴12的稳定以及固定而不会倾斜。
结合段62从环形凹槽66开始径向延伸至外侧，尽可能向远延伸至至少一个叶轮14的外表面61，并且相比于接触段60从轴在轴向方向上折回。以该方式，形成至少一个叶轮14和轴12之间的结合间隙48。结合间隙48从结合段62和轴12的接触表面32之间的环形凹槽66径向延伸至外侧。
以其他方式，示出于图1和图4b的转子10的第一示范实施例的第五变型的构造以及功能对应于示出于图1和图3b的第一示范实施例的第二变型，在该方面参考上述说明。
示出于图1和图4c的转子10的第一示范实施例的第六变型与示出于图1和图3c的转子10的第一示范实施例的第三变型的不同之处在于，至少一个叶轮14的接触表面26包括环形凹槽66而不是肩部58，轴12的接触表面32包括环形凹槽64而不是肩部46。
优选地，环形凹槽64在轴12的接触表面32中延伸，环形凹槽66在共轴于旋转轴线22的至少一个叶轮14的接触表面26中延伸。此外，轴12的接触表面32中的环形凹槽64和至少一个叶轮14的接触表面26中的环形凹槽66形成了接收区域56，在至少一个叶轮14和轴12螺栓于一起之前将钎焊板54放置在接收区域56中。轴12的接触表面32中的环形凹槽64和至少一个叶轮14的接触表面26中的环形凹槽66一起形成了焊料储罐52。
以其他方式，示出于图1和图4c的转子10的第一示范实施例的第六变型的构造以及功能对应于示出于图1和图3c的第一示范实施例的第三变型，在该方面参考上述说明。
示出于图2、图3a-3c和图4a-4c的转子10的第二示范实施例与示出于图1、图3a-3c和图4a-4c的转子10的第一示范实施例的不同之处在于，用对应的定心部分28和30将镗孔36和螺纹销24相对于彼此切换。因此，至少一个叶轮14包括镗孔36，在镗孔36中，螺纹16形成为内螺纹，轴12包括螺纹销24，在螺纹销24上，螺纹18形成为外螺纹。
针对转子10的第一示范实施例描述的变型能够相应地应用于转子10的第二示范实施例。
以其他方式，示出于图2、图3a-3c和图4a-4c的转子10的第二示范实施例的构造以及功能对应于示出于图1和图3a-3c和图4a-4c的转子10的第一示范实施例，在该方面参考上述说明。
示出于图5的转子10的第三示范实施例与示出于图1、图3a-3c和图4a-4c的转子10的第一示范实施例的不同之处在于，轴12的接触表面32不包括肩部46，焊料储罐52布置在镗孔36的底部40和螺纹销14之间的中空空间38中。
由于钎焊板54布置在中空空间38中，在锡焊期间液体焊料润湿了螺纹16和18以及接触表面26和32。·
以其他方式，示出于图5的转子10的第三示范实施例的构造以及功能对应于示出于图1、图3a-3c和图4a-4c的转子10的第一示范实施例，在该方面参考上述说明面。
示出于图6至9的转子10的第四示范实施例与示出于图1和图3a的转子10的第一示范实施例的第一变型的不同之处在于，轴12的接触表面32不具有肩部46，肩部10不具有焊料储罐，转子10包括轴12和叶轮14之间的粘结结合17。
在示出于图6的转子10的第四示范实施例的第一变型中，粘结结合70形成在至少一个叶轮14的螺纹16和轴12的螺纹18之间。这意味着粘结结合70的粘着剂表面72布置在上叶轮14的螺纹16和轴12的螺纹18上，粘着剂74施加在粘着剂表面72上，或者粘着剂表面72接触粘着剂74。此处，粘结结合70能够以闭环方式形成。与此可替换地，当粘着剂74仅点状地施加至或在一些区域施加至粘着剂表面72时，粘结结合70还能够仅形成在一些区域或者点状地形成。
对于粘结结合70，原则上，满足增压设备中温度要求的所有类型粘着剂是可行的。尤其，粘着剂呈以下形式是可行的：浆料、液体、凝胶、颗粒、泡沫、微胶囊。由于温度要求，有机粘着剂是特别有利的。
粘结结合70引起轴12和叶轮14之间的锁定螺栓连接，该螺纹连接承载主要负荷。因而，能够省略热引入方法(诸如例如锡焊或者焊接)，使得无需加热转子10或者仅小程度加热转子。结果，能够避免由于温度差引起的应力导致的裂缝形成。
为了实现振动阻尼，能够使用软的和/或弹性的粘着剂，尤其，比轴12的材料和叶轮的材料更软和/或更有弹性。因而，粘结结合形成了轴12和叶轮14之间的弹性中间层，这可仅传递振动。
此外，粘着剂74能够包括的材料的具有低导热性，尤其导热性小于轴12或者叶轮14的导热性。
除了这，能够提供的是，粘着剂74的热膨胀选择为使得介于轴12的热膨胀和叶轮14的热膨胀之间。因而，粘着剂层70形成用于轴12和叶轮14之间的热膨胀的缓冲器。
在示出于图7的转子10的第四示范实施例的第二变型中，粘结结合70形成在叶轮14的接触表面26和轴12的接触表面32之间。叶轮14的接触表面26和轴12的接触表面32承载粘结结合70的粘着剂表面72。由于此，在粘结结合70的环形设计的情形下，叶轮14的螺纹16和轴12的螺纹18能够朝向外侧被密封。因而降低腐蚀的风险。可替换地，粘结结合70能够仅形成在一些区域中或者以点状的方式形成。
在示出于图8的转子10的第四示范实施例的第三变型中，粘结结合70形成在至少一个叶轮14的螺纹16和轴12的螺纹18之间，额外地在叶轮14的接触表面26和轴12的接触表面32之间。由于此，一方面实现了较大强度的粘结结合70，另一方面，在粘结结合70的环形设计的情形下，叶轮14的螺纹16和轴12的螺纹18能够朝向外侧被密封。因而降低腐蚀的风险。可替换地，粘结结合70还能够仅形成在一些区域中或者以点状的方式形成。
示出于图9的转子10的第四示范实施例的第四变型中，粘结结合70额外地形成在螺纹销24和镗孔36的底部40之间。为此，在将轴12和叶轮14螺接于一起之前，将粘着剂74引入中空空间38中。当叶轮14螺接时中空空间38中的粘着剂74被局部挤出中空空间38，然后润湿螺纹16和18。
为了连接轴12和至少一个叶轮14，执行以下步骤。
在将轴12和至少一个叶轮14螺接于一起之前，清洁粘着剂表面72，粘着剂74接触粘着剂表面72。尤其，清洁螺纹16和18上的灰尘以及液体，诸如例如油。以该方式，能够实现粘着剂74在粘着剂表面72上的良好的粘接。结果，因而增加可粘结结合70的保持力。
为了进一步改善粘结结合70，能够设置的是，在清洁粘着剂表面72之前，将粘着剂表面72粗糙化。
由于此，粘着剂表面72的表面被扩大，使得同样可扩大粘着剂74在粘着剂表面72上的粘着。粗糙化粘着剂表面72例如能够在制造轴12和叶轮14期间均匀发生。
清洁粘着剂表面72之后，将粘着剂74施加至粘着剂表面72上。这之后，将叶轮14和轴12螺接于一起。当轴12螺接至叶轮14时，应该维持预定最终转矩。最终，需要设置粘着剂74。
以其他方式，示出于图6至图8的转子10的第四示范实施例的构造以及功能对应于转子10的第一示范实施例的第一变型，在该方面参考上述说明。
转子10的第五示范实施例未图示，其与示出于图6至图8的转子10的第四示范实施例的不同之处在于，镗孔36和螺纹销24相对于彼此切换。因而，至少一个叶轮14包括镗孔36，在镗孔36中，螺纹16形成为内螺纹，轴12包括螺纹销24，在螺纹销24上，螺纹18形成为外螺纹。
以其他方式，转子10的第五示范实施例的构造以及功能对应于示出于图6至8的转子10的第四示范实施例，在该方面参考上述说明。
根据第一和第二示范实施例，轴12和叶轮14能够依靠粘结结合70同样被锁定而不会拧开。为此，将粘着剂74而不是钎焊板引入接收区域56。结合间隙48然后在两个粘着剂表面72之间延伸，因而确定粘结结合70中的粘着剂74的层厚度。粘着剂74的层厚度因而能够适应所采用的相应粘着剂74。
图10至图12示出的转子10的第六示范实施例与示出于图6至图9的转子10的第四示范实施例的不同之处在于，转子10而不是粘结结合70包括夹紧连接76。
螺纹销24在其承载螺纹16的外表面包括轴向凹槽78。与此可替换地或者额外地，轴向凹槽78能够布置在镗孔36上。取决于轴向凹槽78布置在何处，轴向凹槽78沿周向中断螺纹16或者螺纹18。
在轴向凹槽78中，引入夹紧元件79(例如单纤维80)。此处，单纤维80突入螺纹销24的螺纹16延伸的径向区域中。结果，当轴12螺接至叶轮14时，单纤维80变得接触螺纹18。单纤维80包括可变形材料。尤其，单纤维80的材料软于轴12的材料和/或叶轮14的材料。因而，当轴12螺接至叶轮14时单纤维80将不会发生弹性或者塑料变形。例如，引入轴向凹槽78中的螺纹18将切割至夹紧元件79或者与其隔开放置。这创建了强的摩擦力，该摩擦力锁定了螺栓连接而不会拧开。
此外，单纤维80能够被通过螺纹18进一步挤入轴向凹槽78中，使得单纤维80压靠相应的其他螺纹16或者18。由于此，两个螺纹16和18额外地彼此支撑，使得增加了锁定螺栓连接的摩擦力。因而螺栓连接更难脱开。
与此可替换地或者额外地，夹紧元件79能够由插件82形成，插件82设计成是固体的。该插件被挤入轴向凹槽78以夹紧螺栓连接于一起。插件82的弹性低于单纤维80。一方面，插件82的弹性较低，因为其是固体形成的。另一方面，插件82能够是弹性低于单纤维80，因为插件82包括的材料硬于单纤维80的材料。例如，插件82包括金属，尤其铝、钢和/或钛。
结果，通过将螺纹16或者18切成插件82实现的摩擦力大于通过将螺纹16或者18切成单纤维80实现的摩擦力。此外，插件82压靠相应的其他螺纹16或者18的力大于单纤维80压靠相应的其他螺纹16或者18的力。因而，通过插件82再次增加了锁定效果。
为了利于将轴12螺接至叶轮14，夹紧元件79不尽可能向远延伸至螺纹销24的末端或者轴12的接触表面32。由于此，螺纹16和18能够在开始就螺接于一起，无需对夹紧元件79的部件进行任何动作。插件82仅在螺接于一起期间作用在螺栓连接上。由于此，利于将轴12螺接至叶轮14。
示出于图12的转子10的第六示范实施例的进一步变型包括沿周向延伸的凹槽84，而不是包括轴向凹槽78。沿周向延伸的凹槽84能够形成在螺纹销24上以及镗孔36上。
如果夹紧元件79由插件82形成，插件82优选由一个或者多个圆形段形成，例如通过带槽圈形成。当插件82包括软的材料(尤其塑料或者弹性材料)时环形插件是可以的。
以其他方式，图10至12示出的转子10的第六示范实施例的构造以及功能对应于示出于图6至9的转子10的第四示范实施例，在该方面参考上述说明。
第七示范实施例转子10未图示，其与示出于图10至12的转子的第六示范实施例的不同之处在于，转子10不包括轴向凹槽78和沿周向延伸的凹槽84，而是通过施加至轴的螺纹18和/或叶轮14的螺纹16上的涂层来实现夹紧连接76。
在将轴12螺接至叶轮14之前，一个或者两个螺纹16和18设置有涂层。涂层在该情况下能够完全或者局部覆盖螺纹16或者18。当使用液体用于涂层时，螺纹16或者18螺纹能够浸入液体中，使得能够形成沿周向的闭合涂层。
在将轴12螺接至叶轮14之后，涂层存在于轴12的螺纹18和叶轮14的螺纹16之间。这增加了两个螺纹16和18之间的表面压力，使得增加了保持摩擦力。因而，螺栓连接还被锁定而不会无意拧开。
为了进一步增加可获得的表面压力，能够提供的是，对于涂层，选择能够膨胀的材料。因而，一旦轴螺接至叶轮，涂层能够膨胀，结果是，增加了两个螺纹16和18之间的表面压力。由于此，彼此螺栓连接螺接在一起，螺栓连接明显更难以脱开。
取决于层的材料，层能够额外地引起振动阻尼、热绝缘和/或缓冲轴12和叶轮14之间的热膨胀。
以其他方式，转子10的第七示范实施例的构造以及功能对应于图10至12示出的转子10的第六示范实施例，在该方面参考上述说明。
示出于图13的转子10的第八示范实施例与图10至12示出的转子10的第六示范实施例的不同之处在于，转子10不包括轴向凹槽78和沿周向延伸的凹槽84，夹紧连接76由结晶化连接86形成。
结晶化连接86这样实现，在将轴12螺接至叶轮14之前，将包含陶瓷90的液体88施加至一个螺纹16或者18上。优选地，液体88具有低黏性，使得液体88还到达螺纹16和18的非常细的结构。
这之后，将轴12和叶轮14螺接于一起。螺接于一起之后，蒸发液体88，例如通过等待或者通过稍微增加温度来蒸发液体。通过蒸发液体88，陶瓷90晶体化，因而形成陶瓷晶体92。如果陶瓷90不溶解于液体88但是可以分散存在，那么以分散状态存在的陶瓷晶体92因而形成了较大的陶瓷晶体92。
如此形成的陶瓷晶体92楔入螺纹16、18之间的中间空间。由于此，增加了两个螺纹之间的摩擦，因而锁定了螺栓连接，不会无意拧开。
以其他方式，图13示出的转子10的第八示范实施例对应于图10至12示出的转子10的第六示范实施例的构造以及功能，在该方面参考上述说明。

Claims (26)

1.一种用于增压设备的涡轮机或者压缩机的转子(10)，包括轴(12)和至少一个叶轮(14)并且具有旋转轴线(22)，其特征在于，
-所述叶轮(14)包括与所述转子(10)的所述旋转轴线(22)共轴形成的螺纹(16)，
-所述轴(12)包括与所述转子(10)的所述旋转轴线(22)共轴形成的螺纹(18)，
-所述轴(12)和所述至少一个叶轮(14)经由所述螺纹(16、18)螺接于一起，
-所述轴(12)和所述至少一个叶轮(14)通过焊接连接(20)和/或通过粘结结合(70)相对于彼此固定，
其中，所述粘结结合通过粘着剂进行，所述粘着剂包括以下形式：浆料、液体、凝胶、颗粒、泡沫、微胶囊，并且
所述转子(10)包括用于焊接和/或粘着剂的结合间隙(48)，所述结合间隙(48)由所述至少一个叶轮(14)的接触表面(26)中的肩部(58)形成和/或由所述轴(12)的接触表面(32)中的肩部(46)形成。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述增压设备为排气涡轮机增压器。
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述轴(12)和所述至少一个叶轮(14)通过钎焊连接相对于彼此固定。
4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括用于锡焊的结合间隙(48)。
5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
-布置在至少一个叶轮(14)上的螺纹(16)由布置于螺纹销(24)上的外螺纹形成，布置在所述轴(12)上的螺纹(18)由布置于镗孔(36)中的内螺纹形成，或者
-布置在至少一个叶轮(14)上的螺纹(16)由布置于镗孔(36)中的内螺纹形成，布置在所述轴(12)上的螺纹(18)由布置于螺纹销(24)上的外螺纹形成。
6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述螺纹销(24)包括具有配合直径的定心部分(28)，所述镗孔(36)包括具有配合直径的定心部分(30)，所述镗孔(36)的定心部分(30)与所述螺纹销(24)的定心部分(28)一起引起所述至少一个叶轮(14)和所述轴(12)相对于彼此的径向引导以及径向定心。
7.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述轴(12)包括接触表面(32)，所述至少一个叶轮(14)包括接触表面(26)，其中，所述轴(12)的接触表面(32)和所述至少一个叶轮(14)的接触表面(26)在组装状态至少局部接触彼此。
8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括所述至少一个叶轮(14)的接触表面(26)和所述轴(12)的接触表面(32)之间的焊接连接(20)和/或粘结结合(70)。
9.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括所述至少一个叶轮(14)的接触表面(26)和所述轴(12)的接触表面(32)之间的钎焊连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括所述叶轮(14)的螺纹(16)和所述轴(12)的螺纹(18)之间的焊接连接(20)和/或粘结结合(70)。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括所述叶轮(14)的螺纹(16)和所述轴(12)的螺纹(18)之间的钎焊连接。
12.根据权利要求5或6所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括螺接的螺纹销(24)和所述镗孔(36)的底部(40)之间的粘结结合(70)。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括焊料储罐(52)。
14.根据权利要求子1或9所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括由所述结合间隙(48)形成的焊料储罐(52)。
15.根据权利要求7-9中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括由所述至少一个叶轮(14)的接触表面(26)中的环形凹槽(66)形成和/或由所述轴(12)的接触表面(32)中的环形凹槽(64)形成的焊料储罐(52)。
16.根据权利要求5或6所述的转子，其特征在于，所述转子(10)包括由螺接的螺纹销(24)和所述镗孔(36)的底部(40)之间的中空空间(38)形成的焊料储罐(52)。
17.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述粘结结合(70)包括弹性粘着剂(74)。
18.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述粘结结合(70)包括粘着剂(74)，其导热性小于所述轴(12)的材料的导热性或者所述至少一个叶轮(14)的材料的导热性。
19.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述粘结结合(70)包括粘着剂(74)，其热膨胀系数在所述轴(12)和所述至少一个叶轮(14)的热膨胀系数之间。
20.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，所述至少一个叶轮(14)包括γ-TiAl合金和/或铁铝合金和/或陶瓷。
21.一种增压设备，具有壳体以及根据权利要求1至20中任一项所述的转子(10)。
22.根据权利要求21所述的增压设备，其特征在于，所述增压设备为排气涡轮机增压器。
23.一种用于将至少一个叶轮(14)和轴(12)连接至根据权利要求1至20中任一项所述的转子(10)的方法，其中，在将所述轴(12)与所述至少一个叶轮(14)螺接于一起之前，将钎焊板(54)放置在接收区域(56)中，随后将所述至少一个叶轮(14)和所述轴(12)螺接于一起，随后通过至少局部加热所述转子(10)将所述至少一个叶轮(14)与所述轴(12)螺接于一起，或者在将所述轴(12)与所述至少一个叶轮(14)螺栓于一起之前，将粘着剂(74)施加至粘着剂表面(72)，随后将所述至少一个叶轮(14)和所述轴(12)螺接于一起，或者在将所述轴(12)与所述至少一个叶轮(14)螺栓于一起之前，将夹紧元件(79)引入至少一个凹槽(78、84)，所述凹槽在所述轴(12)的螺纹(18)或所述叶轮(14)的螺纹(16)中延伸，或者在将所述轴(12)与所述至少一个叶轮(14)螺栓于一起之前，将涂层施加至所述轴(12)的螺纹(18)和/或所述叶轮(14)的螺纹(16)上，或者在将所述轴(12)与所述至少一个叶轮(14)螺栓于一起之前，将所述轴(12)的螺纹(18)或者所述叶轮(14)的螺纹(16)用包含陶瓷(90)的液体(88)润湿，其中，所述粘着剂(74)包括以下形式：浆料、液体、凝胶、颗粒、泡沫、微胶囊。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，通过在所述钎焊板(54)的区域中局部加热、通过感应或者成束件，来钎焊所述转子(10)。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述成束件为激光或者电子束。
26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，在施加所述粘着剂(74)之前清洁和/或粗糙化粘着剂表面(72)。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101983756B1 (ko) * 2012-03-15 2019-09-03 보르그워너 인코퍼레이티드 배기가스 터보차저
CN105863740A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 中国北方发动机研究所(天津) 高可靠性增压器涡轮转轴互锁式连接结构
CN105666144B (zh) * 2016-03-24 2018-03-13 中国北方发动机研究所(天津) 复合式增压器涡轮转轴及其加工装配方法
JP6708251B2 (ja) * 2016-04-14 2020-06-10 株式会社Ihi タービン軸、および、過給機
KR101869906B1 (ko) * 2016-06-01 2018-07-13 (주)엠프로텍 나사결합 및 가이드(센터링)를 이용한 샤프트와 임펠러의 조립을 위한 장치
CN106735669B (zh) * 2016-12-22 2022-07-05 滨州渤海活塞有限公司 一种钎焊钢活塞及制造方法
WO2018174104A1 (ja) * 2017-03-22 2018-09-27 株式会社Ihi 回転体、および、過給機
US11603880B2 (en) * 2018-05-08 2023-03-14 Cummins Inc. Turbocharger shaft with cladding
CN111503028B (zh) * 2018-10-26 2021-05-25 杭州戬威机电科技有限公司 一种高效易拆装的空调风机盘管的风轮装置
CN109356665A (zh) * 2018-12-12 2019-02-19 中国北方发动机研究所(天津) 一种涡轮结构
CN109611163B (zh) * 2018-12-12 2021-05-11 中国北方发动机研究所(天津) 一种涡轮增压器密封结构
TWI700437B (zh) * 2019-01-09 2020-08-01 達霆精密工業有限公司 可存置扣件焊錫的結構
US11286780B2 (en) * 2020-02-20 2022-03-29 Hanwha Powersystems Co., Ltd Sealing assembly for reducing thrust and turbomachine including the same
CN111927824B (zh) * 2020-09-18 2020-12-22 宁波丰沃涡轮增压系统有限公司 一种涡轮转子组件及涡轮风机
US20230235702A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Delavan Inc. Connecting fuel injectors and nozzles to manifolds
CN114458681B (zh) * 2022-02-09 2023-03-24 北京中科科仪股份有限公司 配重单元、防松组件及分子泵
CN115750354B (zh) * 2023-01-10 2023-04-28 唐山开滦炭素化工有限公司 一种抽真空设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3478865D1 (en) 1984-02-01 1989-08-10 Teufelberger Gmbh Rope formed of threads, yarns or twines made of textile fibrous material
JPS61191572A (ja) * 1985-02-18 1986-08-26 日本特殊陶業株式会社 金属とセラミックスとの接合体及びその製造法
DE3738081A1 (de) * 1987-11-10 1989-05-18 Rheinhuette Vorm Ludwig Beck G Verbindung fuer werkstoffe unterschiedlicher waermeausdehnung
KR0154105B1 (ko) 1989-10-30 1998-11-16 제랄드 피. 루니 보어리스 허브 컴프레스 휠을 가진 터보차저 컴프레서 휠 조립체
US5456818A (en) * 1993-11-03 1995-10-10 Ingersoll-Rand Company Method for preventing fretting and galling in a polygon coupling
US5431752A (en) * 1993-11-12 1995-07-11 Asea Brown Boveri Ltd. Friction welding of γ titanium aluminide to steel body with nickel alloy connecting piece there between
DE19627346C1 (de) * 1996-07-01 1997-11-20 Mannesmann Ag Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Laufrades an einer Turbomaschine
JP2001254627A (ja) 2000-03-13 2001-09-21 Ishikawajima Hanyou Kikai Kk 過給機のタービンロータ軸の加工方法
US6499969B1 (en) * 2000-05-10 2002-12-31 General Motors Corporation Conically jointed turbocharger rotor
US7052241B2 (en) * 2003-08-12 2006-05-30 Borgwarner Inc. Metal injection molded turbine rotor and metal shaft connection attachment thereto
US7287960B2 (en) * 2004-07-28 2007-10-30 B{dot over (o)}rgWarner, Inc. Titanium aluminide wheel and steel shaft connection thereto
US7722336B2 (en) * 2004-12-14 2010-05-25 Honeywell International Inc. Compressor wheel
JP5206656B2 (ja) * 2009-12-03 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 車両用差動歯車装置
US20120076639A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Nicolas Vazeille Shaft and Turbine Wheel Assembly
KR101336331B1 (ko) * 2012-08-06 2013-12-06 자동차부품연구원 터보 차져의 로터 조립체

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