CN105121806A - 配合到涡轮机轴上的电动转子 - Google Patents

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Abstract

通过在电动机的转子与轴联接的区域的中心区域中减轻电子控制的涡轮增压器(ECT)的轴，便于将电动机组装到轴上。在减轻区段的任一侧上，轴与转子之间的配合可为滑动配合或过盈配合。备选地，转子在中心区段中减轻。在一些实施例中，轴焊接到转子上。在又一些实施例中，轴的外部和转子的内部是带螺纹的，带有螺母或销来将轴装固到转子上，或转子自身具有螺纹来与轴上的螺纹接合。此类布置便于组装且允许转子系统的动态特性的调整。

Description

配合到涡轮机轴上的电动转子
技术领域
本公开内容涉及将电动马达的转子配合到涡轮机(turbomachine)的轴上。
背景技术
电子控制的涡轮增压器(ECT)的轴与电动马达的转子之间的配合的紧密性具有竞争性需求。配合应当足够紧，使在绝大多数预计的需要的操作条件下在两者之间不存在相对运动。即，将转矩施加到轴和转子上的操作状态作用为展示在推动它们分离地旋转的转矩上的最高差别，以及可通过不相等的热膨胀来影响配合的升温状态。配合还必须抵抗在高转速下由于作用在引起膨胀的质量上的离心力引起的分离，以及在包括可引起不相等的热膨胀的极冷和极热状态的整个操作范围内保持连接。该配合不应当紧到使得在匹配的零件中设立的应力发展出裂纹。另外，该配合应当尽可能易于组装。在一些情况下，可发现有用的是加热转子或冷却轴来便于过盈配合的组装。如果此类热制备可避免或组装的误差率可减小，则组装成本降低。在现有的ECT中，转子以沿两者所匹配的大部分长度的滑动配合或过盈配合来配合在轴上。在滑动配合和过盈配合两者中，转子的内部直径大致等于轴的外部直径。在前者的情况下，存在略微的空隙，而在后者中，存在略微的重叠，意味着轴直径超过转子内部直径，以便在匹配时存在过盈。此类大表面面积的接合的问题之一在于如果表面精整(finish)或同心度中存在任何缺陷，则两者可变得卡在中间位置处，即，并未完全组装。另外，由于用于涡轮机械(turbomachinery)的精确的(minute)公差范围，圆柱度和圆度使配合进一步复杂。在任何上述因素中的偏差的情况下，轴和转子并非顺从的(compliant)。
发明内容
为了克服在现有技术中认识到的至少一个问题，公开了一种电子控制的涡轮机，其包括轴，该轴具有联接到轴的第一端上的涡轮叶轮(wheel)、设置在涡轮叶轮上的涡轮壳体区段、装固到轴的第二端上的压缩机叶轮、设置在压缩机叶轮上的压缩机壳体区段，以及设置在轴上的电动机。转子位于涡轮与压缩机区段之间。电动机包括转子和定子。转子固定到轴的一部分上。轴的部分具有第一轴向区段、第二轴向区段和第三轴向区段。转子的内部直径大于第二轴向区段的直径。第二轴向区段位于第一轴向区段与第三轴向区段之间。
在一些实施例中，转子的内部直径沿第一轴向区段和第三轴向区段大致等于轴的外部直径。备选地，转子的内部直径沿第三轴向区段略微小于轴的外部直径，使得过盈配合沿第三轴向区段形成，并且第三轴向区段定位为比第一轴向区段和第二轴向区段更接近涡轮叶轮。在一些实施例中，转子的内部直径沿第一轴向区段大致等于轴的外部直径。在本公开内容中，滑动配合为转子的内部直径大致等于轴的外部直径但带有两者之间的最小空隙的配合。两个零件由手接合或以中等量的压力接合。在过盈配合中，两个直径大致相等，但其中转子的内部直径略微小于轴的外部直径。另外，在本公开内容中，用语过盈配合还用来涉及可称为膨胀配合和收缩配合的配合，例如，当转子被加热来配合在轴上时和/或当轴被冷却来允许插入转子中时。当两个部分达到相同温度时，过盈发生。
在一个实施例中，邻近轴的第一轴向区段的转子的一端焊接到轴上。焊接为通过电子束焊接、激光焊接或钨惰性气体焊接(tungsteninertgaswelding)中的一种。备选地，轴和转子是超声波地焊接的或摩擦焊接的。
焊接可在第一轴向区段和第三轴向区段中的一者或两者中沿在轴与转子之间的界面定位。在另一个实施例中，轴具有位于第三轴向区段与涡轮叶轮之间的第四轴向区段。第四轴向区段包括在大致径向方向上向外延伸的表面，该表面与在大致径向方向上延伸的转子的表面匹配。匹配表面为摩擦焊接的。
在一个实施例中，轴具有在转子与压缩机轴向区段之间的带螺纹(threaded)的轴向区段。螺母与轴上的螺纹接合，以引起转子抵靠止挡部(stop)。
在又一个备选方案中，轴至少对于第一部分的长度的一小部分是带螺纹的。
转子的内部直径沿转子的长度大致一致，并且涡轮机的轴沿第二轴向区段削减(cutback)。备选地，转子沿与轴的第二轴向区段匹配的长度削减。
轴可包括止挡部区段，其位于第三轴向区段与涡轮叶轮之间。轴的止挡部区段具有大于第三轴向区段的直径；且止挡部区段将转子在轴向方向上定位到轴上。
第一轴向区段、第二轴向区段和第三轴向区段的长度和直径选择成在涡轮机的速度范围内提供期望的振动特性。
涡轮机还包括设置在电动机之上的马达壳体，并且第一轴承和第二轴承设置在轴上。第一轴承位于压缩机区段与转子之间。第二轴承位于涡轮区段与转子之间。
还公开了一种电子控制的涡轮机，其包括电动机的转子和轴，该轴具有联接到轴的第一端上的叶轮。叶轮为涡轮叶轮或压缩机叶轮。轴具有适于与转子匹配的轴向部分。轴向部分具有：具有第一直径的第一轴向区段、具有第二直径的第二轴向区段以及具有第三直径的第三轴向区段。第二轴向区段位于第一轴向区段与第三轴向区段之间，并且第二直径小于第一直径和第三直径。
在一个备选方案中，第一直径和第三直径大致相等，并且转子的内部直径略微小于第一直径，以便沿第一周向区段和第二轴向区段在转子与轴之间形成过盈配合。在另一个备选方案中，第一轴向区段比第三轴向区段离涡轮叶轮更远，并且第三直径大于第一直径。转子的内部直径大致等于第一直径，以形成滑动配合，并且过盈配合沿第三轴向区段形成在转子与轴之间。
在一些实施例中，第四轴向区段设置在第三轴向区段与涡轮叶轮之间。第四轴向区段具有比第三直径更大的第四直径。转子具有比第四直径更小的内部直径。第四轴向区段用作至转子的止挡部。
在一个备选方案中，轴具有邻近第一轴向区段的带螺纹的区段。螺母与轴上的螺纹接合，以引起转子抵靠止挡部。备选地，转子的内部表面具有带螺纹的区段，该带螺纹的区段与和轴相关联的带螺纹的区段接合。在一些实施例中，与轴相关联的第三直径大于转子的无螺纹内表面区段的内部直径。
在一些实施例中，第二轴向区段的长度比第一轴向区段更长，并且第二轴向区段比第三轴向区段更长。备选地，第一轴向区段、第二轴向区段和第三轴向区段为粗略相同的长度。
转子为电动机、气动机器或液压机器的一部分。
在叶轮为涡轮叶轮的一个实施例中，涡轮机还可包括联接到轴的第二端上的压缩机叶轮，其中转子位于涡轮叶轮与压缩机叶轮之间。
根据一些实施例的优点在于转子与涡轮增压器轴之间的过盈配合的长度小于它们联接在其上的整个长度。这简化了组装，并且降低了在完全接合之前的组装期间转子卡到轴上的潜在可能，从而减少了废弃的零件的数目。
涡轮增压器速度可为进入350,000rpm的范围中。轴的弯曲将被避免。已经发现的是，通过在小于界面的长度内具有在涡轮增压器轴与电动转子之间的滑动配合和/或压配合，可在安装期间和/或在操作期间导致较少的弯曲。各种配合类型的轴向区段的相对长度可基于系统的动态而调节，以在涡轮机的速度范围内产生期望的振动特性。
公开了一种电子控制的涡轮机，其具有转子和轴，该轴具有联接到该轴的第一端上的叶轮。轴具有与转子匹配的轴向部分。轴向部分具有：具有第一直径的第一轴向区段、具有第二直径的第二轴向区段和具有第三直径的第三轴向区段。第二轴向区段位于第一轴向区段与第三轴向区段之间。第二直径小于第一直径和第三直径。叶轮为涡轮叶轮或压缩机叶轮。在一些实施例中，第一轴向区段比第三轴向区段离叶轮更远，并且第三直径大致等于第一直径。在一个实施例中，第一轴向区段和第三轴向区段与转子形成滑动配合。在另一个实施例中，第一轴向区段和第三轴向区段与转子形成过盈配合。在又一个实施例中，第一轴向区段形成在转子与轴之间的滑动配合，并且第三轴向区段形成在转子与轴之间的过盈配合。
在一些实施例中，涡轮机为电子控制的涡轮增压器，其中在第一端上的叶轮为涡轮叶轮。压缩机叶轮联接到轴的第二端上。在一些备选方案中，过盈配合沿第三轴向区段存在于轴与转子之间。
还公开了一种电子控制的涡轮机，其具有转子，该转子带有第一轴向转子区段、第二轴向转子区段和第三轴向转子区段。涡轮机还具有联接到轴的第一端上的叶轮(压缩机叶轮或涡轮叶轮)。轴具有适于与转子接合的轴向部分。轴向部分具有与第一轴向转子区段接合的第一轴向轴区段、在第二轴向转子区段内的第二轴向轴区段、以及与第三轴向转子区段接合的第三轴向轴区段。第二轴向轴区段位于第一轴向轴区段与第三轴向轴区段之间。第二轴向转子区段的内径与第二轴向轴区段的外径之间的差异大于第三轴向转子区段的内径与第三轴向轴区段的外径之间的差异。叶轮可为压缩机叶轮或涡轮叶轮。
在一些备选方案中，第一轴向轴区段的外径等于第二轴向轴区段的外径和第三轴向轴区段的外径。第一轴向转子区段的内径大致等于第一轴向轴区段的第一外径。在一些实施例中，第二轴向轴区段的外径小于第一轴向轴区段的外径，以提供削减的轴。
第一轴向轴区段比第三轴向轴区段离叶轮更远，并且第三轴向轴区段的外径大致等于第一轴向轴区段的外径，使得第三轴向轴区段和第三轴向转子区段形成滑动配合或过盈配合，并且第一轴向轴区段和第一轴向转子区段形成滑动配合或过盈配合。
附图说明
图1为电子控制的涡轮增压器的横截面视图；
图2为转子和涡轮增压器轴组件的横截面视图；
图3、5、6、7和8为在组装时的转子和涡轮增压器轴的一部分的实施例的横截面视图；以及
图4为涡轮增压器轴的一部分的放大视图。
具体实施方式
如本领域的普通技术人员将认识到的那样，参照附图中的任一个来图示和描述的实施例的各种特征可与在一个或多个其它附图中图示的特征组合，以产生并未明确地图示或描述的备选实施例。图示的特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。然而，对于具体应用或实施方式，与本公开内容的教导内容一致的特征的各种组合和改型可为期望的。无论是否明确地描述或图示，本领域的普通技术人员都可认识到类似的应用或实施方式。
在图1中，ECT在横截面中示出。ECT具有压缩机区段10、电动机区段12和涡轮区段14。轴16穿过区段10、12和14。涡轮叶轮18通过焊接或通过机械紧固件或联接两个部件的任何其它适合的方式来附连到轴16上。
电动机区段12包括电动机，该电动机包括包围在两个壳体部分(涡轮侧壳体部分24和压缩机侧壳体部分26)内的转子20和定子22。电动机可作为马达来操作，其中电能施加到马达上，以引起轴比其在其它情况下更快地旋转，或作为发电机来操作，其中电负载施加到马达上，以引起轴比其在其它情况下更慢地旋转。用语电动机、马达和发电机在本文中可互换地使用，其中理解为：取决于实施例，电动机可作为马达、发电机来操作，或如果没有电流施加到与转子相关联的线圈(windings)上则两者都不是。在一些实施例中，电动机可适于仅作为马达或仅作为发电机来操作。轴承28和30分别设置在壳体部分26和24中，以支承轴16。轴向地考虑，轴承30位于转子20与涡轮区段14之间，并且轴承28位于转子20与压缩机区段10之间。
电动机的转子20按压到轴16上，使得转子2与轴16一起旋转。因此，配合的紧密性和两者配合的长度选择成确保两者没有相对旋转。
压缩机叶轮32设在涡轮叶轮18远侧的轴16的端部上。压缩机叶轮32经由图1的实施例中的螺母34来保持到轴16上。压缩机叶轮32典型地由不同于涡轮轴16的轻合金制成，以防止焊成一体(weldment)。压缩机叶轮32典型地经由紧固件或带螺纹的特征件来夹住轴。
在图2中，示出了转子和涡轮轴组件。具有涡轮叶片39的涡轮叶轮38在焊接接头41处焊接到轴40上。备选地，涡轮叶轮38经由螺母或其它适合的紧固件或其它适合的连结技术来联接到轴40上。转子42在轴40上滑动，其中转子42在方向44上相对于轴40移动。轴40在转子42附连到其上的区段的中心中削减。转子42包括磁体60和端部支承区段62和64。
涡轮增压器轴50的一部分的细节在图3中示出，其中转子52置于轴50上。轴50具有沿长度的不同直径。沿第一长度，轴50具有直径D1；沿第二长度，轴50具有直径D2；沿第三长度，轴50具有直径D3；且沿第四长度，轴50具有直径D4，其中D4＞D3≥D1＞D2。转子52具有D的内部直径。D2小于D，使得转子52与轴50之间存在微小的间隙。D4比D大足够的量，使得D4作用为对转子52的止挡部，即，D4所位于的区域将转子52定位在轴50上。在一个实施例中，D1=D3=D，即，三者大致相等。转子52为沿第一长度和第三长度的滑动或滑移配合。在备选实施例中，D1＞D和D3＞D形成了在带有直径D1和D3的轴区域中的过盈配合。在一个非限制性示例中，此类过盈配合可为在直径上相差0.025mm。取决于材料，转子52可在室温下压配合到轴50上，即，材料充分变形以允许过盈配合。利用一些材料，转子52的温度相比于轴50的温度升高以允许组装。当两者达到温度平衡时，由于过盈配合导致的张力和压缩力引起两者甚至在存在相对扭力的情况下也联接在一起。在又一个实施例中，D1=D且D3＞D，使得滑动配合或压配合沿第一长度(即，在组装期间与转子52联接的轴50的第一部分)形成。然后，过盈配合沿第三长度(转子52在轴50上滑动的最后部分)形成。
上文描述了实施例，其中转子52通过沿第一长度和第三长度的轴的适当配合来保持到轴50上。在备选实施例中，转子52焊接到轴50上。如图3中所示，焊接圆角(fillet)54设在转子52的左端处。可使用电子束焊接、激光焊接或钨惰性气体焊接中的任一种。或还可使用任何适合的焊接技术。
在图4中，示出了涡轮增压器轴的放大版本，其中第一轴向部分70、第二轴向部分72、第三轴向部分74和第四轴向部分76分别具有直径D1'、D2'、D3'和D4'。并且，D4'＞D3'≥D1'＞D2'。在图4中，D3'＞D1'。然而，在备选实施例中，D3'大致等于D1'。在74和76之间，圆角78提供以减轻应力梯级(riser)。尽管未示出，但倒角(chamfer)或圆角设在部分70、72和74之间，用于减轻应力，并且避免将在转子组装到轴上期间干扰的毛边(burr)。
在图3中的实施例中，轴50超声波焊接或摩擦焊接到转子52上。在一个备选方案中，两者在第一长度和第三长度中的一者或两者处焊接，即，在轴和转子滑动配合在一起的轴和转子界面处周向地焊接。
在另一备选方案中，图4的轴60具有在大致径向的方向上向外延伸的止挡部表面80。止挡部表面80与转子52的端表面56(在图3中示出)匹配。轴可相对于转子旋转，以便表面80和56摩擦焊接。备选地，高频超声波振动施加到表面80和56上，以将转子超声波焊接到轴上。表面80和56分别在图3和4中示出为大致垂直于轴的中心轴线。然而，表面可为以其它角度。
在图5中，示出了转子82和轴84的备选实施例。沿第一部分90，转子82和轴84以滑动或过盈配合来配合在一起。沿第二部分92，在轴84的外部直径与转子82的内部直径之间存在间隙。转子82和轴84沿第四部分94为带螺纹的。轴84的第四部分96延伸出转子82。部分96的直径沿第一部分90、第二部分92和第三部分94分别大于转子82的直径，其中部分96的端部用作转子82的止挡部。在实施例中，其中转子82与轴84之间的转矩仅为在一种意义上(inonesense)，通过适当选择右旋螺纹或左旋螺纹，允许相对转矩将转子82推入与部分96相关联的止挡部中。在转矩可为任一意义的情形中，锁定销(未示出)可施加来保持转子82的肩部按压着与部分96相关联的止挡部。
在图6中，转子102和轴104的又一备选方案具有第一部分，轴104的长度的至少一部分螺纹连接在该第一部分上。螺母106与轴104的螺纹120接合，并且靠着位于第三轴向部分114与第四轴向部分116之间的界面处的止挡部122来挤压(jams)转子102。第二轴向部分112包括转子102与轴104之间的削减。在一个实施例中，转子102和轴104具有沿第三轴向部分114的滑动配合。在备选实施例中，转子102和轴104具有沿第三轴向部分114的过盈配合。
如图6中所示，螺母106与转子102分离。在备选实施例中，螺母106并非分离的元件，而是取而代之地与转子整体结合。
在参照图3-6描述的实施例中，转子与轴之间的期望的相对直径通过切割回轴来提供。备选地，转子可内部地机加工，以提供沿两个零件在其上联接的长度的期望的配合或间隙。
在图7中，实施例其中的转子的直径在转子的中心区段中增大。轴140在第一轴向区段180、第二轴向区段182和第三轴向区段184中与转子160接合。轴140具有第一轴向区段180，其具有外部直径D1S，外部直径D1S与转子160的内部直径D1R大致相同。也沿第一轴向区段180，存在轴140和转子160上的螺纹144。沿第二轴向区段182，轴140具有外部直径D2S，外部直径D2S小于转子160的内径D2R。沿第三轴向区段184，轴的外部直径D3S大致等于转子160的内径D3R。在一个实施例中，轴140和转子160沿第三轴向区段184滑动配合在一起。在另一个实施例中，轴140和转子160具有沿第三轴向区段184的过盈配合。在本文中，滑动配合和过盈配合两者均描述为具有大致相等的转子的内径和轴的外径，因为如本领域技术人员已知那样，滑动配合与过盈配合之间的尺寸上的差异是小的。因此，两个直径大致相等。
在图7中所示的实施例中，D1S=D2S=D3S。轴140在止挡部142处偏离相同的直径，止挡部142用来将转子160在轴向方向上定位在轴140上。另外，转子140具有沿第一轴向区段180的部分的内螺纹144。在其它实施例中，D1R直径和D1S直径沿整个第一轴向区段存在。
转子160包含：端盖164，其包括在轴140上延伸的部分；端盖166，其包括螺纹144以与轴140的螺纹接合；磁体162；以及套筒168，以容纳磁体162。除磁体之外的这些构件可焊接在一起。在图8中，备选的转子190示出为具有端盖194，端盖194包括螺纹198来与轴140上的螺纹接合。在带有螺纹的一些实施例中，未使用图7和8的止挡部142。
获得期望的静态和动态特性的配合的类型至少取决于：转子和轴的材料、在操作期间和非操作的热和冷浸泡(soak)周期期间所预计的温度、最高操作速度、待通过轴至转子配合传递的转矩、转子的质量以及配合的接头或多个接头的长度。
涡轮增压器为特定类型的涡轮机。两个用语在本公开内容中并不是可互换地使用的。涡轮增压器包括涡轮和压缩机；而涡轮机包括压缩机和涡轮中的至少一个。
尽管已经参照具体实施例详细描述了最佳模式，但熟悉本领域的人将认识到在后续的权利要求的范围内的各种备选设计和实施例。尽管各种实施例可已描述为提供优点或关于一个或多个期望的特性优于其它实施例，但如本领域技术人员知道的那样，可损害一个或多个特性来实现期望的系统性质，这取决于具体应用和实施方式。这些性质包括但不限于：成本、强度、持久性、寿命周期成本、可市场性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、容易组装等。关于一个或多个特性特征化为比其它实施例或现有技术实施方式更不期望的本文中所描述的实施例并非在本公开内容的范围的外部，并且对于具体应用可为期望的。

Claims (35)

1.一种电子控制的涡轮机，包括：
轴，其具有联接到所述轴的第一端上的涡轮叶轮；
设置在所述涡轮叶轮之上的涡轮壳体区段；
装固到所述轴的第二端上的压缩机叶轮；
设置在所述压缩机叶轮之上的压缩机壳体区段；以及
设置在所述轴上且位于所述涡轮与所述压缩机区段之间的电动机，其中：所述电动机包括转子和定子；所述转子固定到所述轴的一部分上；所述轴的所述部分具有第一轴向区段、第二轴向区段和第三轴向区段；所述转子的内部直径大于所述第二轴向区段的直径；并且所述第二轴向区段位于所述第一轴向区段与所述第三轴向区段之间。
2.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述转子的内部直径沿所述第一轴向区段和所述第三轴向区段大致等于所述轴的外部直径。
3.根据权利要求2所述的涡轮机，其中，邻近所述轴的所述第一区段的所述转子的端焊接到所述轴上，并且焊接为通过电子束焊接、激光焊接和钨惰性气体焊接之一。
4.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述轴和所述转子由超声波焊接和通过使所述轴相对于所述转子旋转的摩擦焊接之一来焊接。
5.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，焊接在所述第一轴向区段和所述第二轴向区段中的至少一个中沿在所述轴与所述转子之间的界面定位。
6.根据权利要求4所述的涡轮机，其中，所述轴具有位于所述第三区段与所述涡轮叶轮之间的第四轴向区段；所述第四轴向区段包括在大致径向方向上向外延伸的表面，其与在大致径向方向上延伸的所述转子的表面相匹配；且匹配表面为摩擦焊接的。
7.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述转子的内部直径沿所述第三轴向区段略微小于所述轴的外部直径，使得过盈配合沿所述第三轴向区段形成，并且所述第三轴向区段定位成比所述第一区段和所述第二区段更接近所述涡轮叶轮。
8.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述转子的内部直径沿所述第一轴向方向大致等于所述轴的外部直径，并且所述转子的内部直径沿所述第三轴向区段小于所述轴的外部直径，从而形成过盈配合。
9.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述轴具有位于所述第三轴向区段与所述涡轮叶轮之间的止挡部区段；所述轴的所述止挡部区段具有大于所述第三轴向区段的直径；且所述止挡部区段将所述转子在轴向方向上定位到所述轴上。
10.根据权利要求9所述的涡轮机，其中，所述轴具有在所述转子与所述压缩机区段之间的带螺纹的区段，所述涡轮机还包括：与所述轴上的螺纹接合来引起所述转子抵靠所述止挡部的螺母。
11.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述轴沿所述第一部分的至少一小部分是带螺纹的，并且所述转子的内部表面沿与所述轴上的所述螺纹接合的一部分是带螺纹的。
12.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述涡轮机还包括：
设置在所述电动机之上的马达壳体；以及
设置在所述轴上的第一轴承和第二轴承，其中所述第一轴承位于所述压缩机区段与所述转子之间；并且所述第二轴承位于所述涡轮区段与所述转子之间。
13.一种电子控制的涡轮机，包括：
转子；以及
轴，其具有联接到所述轴的第一端上的叶轮，所述轴具有与所述转子匹配的轴向部分，所述轴向部分具有：
具有第一直径的第一轴向区段；
具有第二直径的第二轴向区段；以及
具有第三直径的第三轴向区段，其中
所述第二轴向区段位于所述第一轴向区段与所述第三轴向区段之间；所述第二直径小于所述第一直径和所述第三直径；并且所述叶轮为涡轮叶轮和压缩机叶轮中的一者。
14.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，所述第一轴向区段比所述第三轴向区段更远离所述叶轮，并且所述第三直径大致等于所述第一直径。
15.根据权利要求14所述的涡轮机，其中：
所述转子的内部直径沿所述转子的至少大部分长度是一致的；
滑动配合和过盈配合中的一者沿所述第一轴向区段存在于所述转子与所述轴之间；以及
滑动配合和过盈配合中的一者沿所述第三轴向区段存在于所述转子与所述轴之间。
16.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，所述转子通过以下之一来附连到所述轴上：电子束焊接、激光焊接、钨惰性气体焊接、超声波焊接、以及通过使所述轴相对于所述转子旋转的摩擦焊接。
17.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，联接到所述轴的所述第一端上的所述叶轮为涡轮叶轮，所述涡轮机还包括：
联接到所述轴的第二端上的压缩机叶轮，其中所述转子位于所述涡轮叶轮与所述压缩机叶轮之间。
18.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，所述轴具有位于所述第三轴向区段与所述叶轮之间的止挡部；所述止挡部具有大于所述第三轴向区段的直径；并且所述止挡部将所述转子在轴向方向上定位到所述轴上。
19.根据权利要求18所述的涡轮机，其中，所述轴具有邻近所述第一轴向区段的带螺纹的区段，所述涡轮机还包含：与所述轴上的螺纹接合来引起所述转子抵靠所述止挡部的螺母。
20.根据权利要求18所述的涡轮机，其中：
所述轴具有邻近所述第一轴向区段的带螺纹的区段；
所述转子的内部表面具有带螺纹的区段，其与和所述轴相关联的所述带螺纹的区段接合；以及
所述转子抵靠所述止挡部。
21.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，所述叶轮为涡轮叶轮，所述涡轮机还包括：
联接到所述轴的第二端上的压缩机叶轮，其中所述转子位于所述涡轮叶轮与所述压缩机叶轮之间；以及
过盈配合沿所述第三轴向区段存在于所述轴与所述转子之间。
22.一种涡轮机，包含：
所述涡轮机的轴，其具有联接到所述轴的第一端上的涡轮叶轮；
设置在所述涡轮叶轮之上的涡轮壳体区段；
设置在所述轴的第二端上的压缩机区段；
设置在所述压缩机区段内的压缩机叶轮，所述压缩机叶轮装固到所述轴的所述第二端上；
配合在所述轴的一部分之上的转子，所述转子位于所述涡轮叶轮与所述压缩机叶轮之间，其中：所述转子配合在其之上的所述轴的部分具有：分别具有第一直径、第二直径和第三直径的第一轴向区段、第二轴向区段和第三轴向区段；所述转子的内部直径大于所述第二直径；并且所述第二轴向区段位于所述第一轴向区段与所述第三轴向区段之间。
23.根据权利要求22所述的涡轮增压器，其中，所述第一轴向区段、所述第二轴向区段和所述第三轴向区段的长度选择成在所述涡轮增压器的速度范围内提供期望的振动特性。
24.根据权利要求22所述的涡轮机，其中，所述第一直径大致等于所述转子的内部直径，并且所述第三直径略微大于所述转子的内部直径。
25.根据权利要求22所述的涡轮机，其中：
所述第三轴向区段位于第四轴向区段与所述第二轴向区段之间；
所述第四轴向区段具有大于所述第三直径的第四直径；
在所述第三轴向区段与所述第四轴向区段之间的界面形成了防止所述转子滑到所述第四轴向区段上的止挡部；
所述第三直径略微大于所述转子的内部直径；并且
所述转子的内表面的一部分是带螺纹的；以及
所述轴的所述第一轴向区段是带螺纹的，并且与所述转子的带螺纹的部分接合。
26.一种电子控制的涡轮机，包括：
具有孔的转子，所述孔具有第一轴向转子区段、第二轴向转子区段和第三轴向转子区段；以及
轴，其具有联接到所述轴的第一端上的叶轮，所述轴具有适于与所述转子接合的轴向部分，所述轴向部分具有：与所述第一轴向转子区段接合的第一轴向轴区段、在所述第二轴向转子区段内的第二轴向轴区段、以及与所述第三轴向转子区段接合的第三轴向轴区段，其中：
所述第二轴向轴区段位于所述第一轴向轴区段与所述第三轴向轴区段之间；以及
所述第二轴向转子区段的内径与所述第二轴向轴区段的外径之间的差异大于所述第三轴向转子区段的内径与所述第三轴向轴区段的外径之间的差异。
27.根据权利要求26所述的涡轮机，其中：
所述第一轴向轴区段的外径等于所述第二轴向轴区段和所述第三轴向轴区段的外径；以及
所述第一轴向转子区段的内径大致等于所述第一轴向轴区段的外径。
28.根据权利要求26所述的涡轮机，其中：
所述第二轴向轴区段的外径小于所述第一轴向轴区段的外径。
29.根据权利要求26所述的涡轮机，其中，所述第一轴向轴区段比所述第三轴向轴区段更远离所述叶轮，并且所述第三轴向轴区段的外径大致等于所述第一轴向轴区段的外径，使得所述第三轴向轴区段和所述第三轴向转子区段形成滑动配合和过盈配合之一，并且所述第一轴向轴区段和所述第一轴向转子区段形成滑动配合和过盈配合之一。
30.根据权利要求26所述的涡轮机，其中，所述叶轮为涡轮叶轮，所述涡轮机还包括：
联接到所述轴的第二端上的压缩机叶轮，其中所述转子位于所述涡轮叶轮与所述压缩机叶轮之间。
31.根据权利要求26所述的涡轮机，其中，所述第一轴向轴区段比所述第三轴向轴区段更远离所述叶轮；所述轴具有位于所述第三轴向轴区段与所述叶轮之间的止挡部；所述止挡部具有大于所述第三轴向轴区段的外径的直径；并且所述止挡部将所述转子在轴向方向上定位到所述轴上。
32.根据权利要求26所述的涡轮机，其中：所述第一轴向轴区段的部分是带螺纹的，所述涡轮机还包括：与在所述第一轴向轴区段上的螺纹接合的螺母。
33.根据权利要求26所述的涡轮机，其中：
所述第一轴向轴区段的一部分是带螺纹的；以及
所述第一轴向转子区段的一部分是带螺纹的，并且与所述第一轴向轴区段上的螺纹接合。
34.根据权利要求26所述的涡轮机，其中：
所述第一轴向轴区段比所述第三轴向轴区段更远离所述叶轮；
所述第一轴向轴区段以滑动配合来与所述第一轴向转子区段接合；
间隙存在于所述第二轴向轴区段与所述第二轴向转子区段之间；
所述第三轴向轴区段以过盈配合来与所述第三轴向转子区段接合；以及
所述叶轮为涡轮叶轮，所述涡轮机还包括：
联接到所述轴的第二端上的压缩机叶轮。
35.根据权利要求26所述的涡轮机，其中，所述转子由以下之一附连到所述轴上：电子束焊接、激光焊接、钨惰性气体焊接、超声波焊接、以及通过使所述轴相对于所述转子旋转的摩擦焊接。
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