CN107075966B - 可变几何涡轮机组件 - Google Patents

Abstract

一种可变几何涡轮机组件，包括环形入口通道和致动机构。所述环形入口通道限定在可移动壁体构件(18)的表面和相对的壁体之间，并朝向涡轮机叶轮径向向内延伸。所述致动机构被设置为轴向移动可移动壁体构件(18)。所述致动机构包括凸轮构件(47)和承载构件(39)，所述凸轮构件(47)设置有至少一个构造，所述承载构件(39)轴向联接到至少一个协作构造(69)，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造(69)中的一个是径向延伸的构造，而另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造或所述至少一个协作构造(69)既在周向方向也在轴向方向上延伸，以使得当所述凸轮构件(47)相对于所述承载构件(39)旋转时，所述至少一个构造与所述至少一个协作构造接合，从而使得所述可移动壁体构件(18)在轴向方向上移动，其中护罩包括所述可移动壁体构件(18)并且所述护罩(11)和喷嘴环(13)被安装在入口通道的同一轴向侧上。

Description

可变几何涡轮机组件

技术领域

本发明涉及一种可变几何涡轮机组件。本发明涉及一种可变几何涡轮机组的可变几何涡轮机组件，且具体地但非排他地涉及一种可变几何涡轮增压器的可变几何涡轮机组件。本发明还涉及一种用于移动可变几何涡轮机的可移动壁体构件的致动机构。

背景技术

涡轮增压器是众所周知的用于在高于大气压力(增压压力)的压力下将空气供应到内燃机的进气口的装置。传统的涡轮增压器主要包括安装在涡轮机壳体内可旋转轴上的排气驱动涡轮机叶轮，涡轮机壳体连接到发动机出口集管下游。涡轮机叶轮的旋转使安装在压缩机壳体内的轴的另一端上的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮将压缩空气输送到发动机进气集管。涡轮增压器的轴通常由位于连接在涡轮机壳体和压缩机叶轮壳体之间的中心轴承壳体内的轴颈和推力轴承支撑，并包括适当的润滑系统。

在已知的涡轮增压器中，涡轮级包括涡轮室、环形入口通道、入口、和出口通道；在涡轮室内安装有涡轮机叶轮；环形入口通道限定在围绕涡轮机室布置的相对的径向壁体之间；入口是围绕入口通道设置的；出口通道是从涡轮室延伸的。通道和室连通，以使得进入到进气室的加压排气经由涡轮机流动通过入口通道流到出口通道，并且旋转涡轮机叶轮。还已知的是通过在入口通道中提供叶片(称为喷嘴叶片)以使流过入口通道的气体朝向涡轮机叶轮旋转的方向偏转来提高涡轮机性能。

涡轮机可以是固定或可变几何形状的类型。可变几何涡轮机与固定几何涡轮机不同之处在于，其入口通道的尺寸可以改变，以在一质量流速范围内优化气体流速，使得涡轮机的功率输出可以改变以适应不同的发动机需求。例如，当输送到涡轮机的排气体积相对较小时，通过减小环形入口通道的尺寸，到达涡轮机叶轮的气体速度被保持在确保涡轮机有效操作的水平。设置有可变几何涡轮机的涡轮增压器被称为可变几何涡轮增压器。

在一种已知的可变几何涡轮机类型中，可轴向移动的壁体构件(通常称为“喷嘴环”)限定入口通道的一个壁体。喷嘴环相对于入口通道的相对的壁体的位置可调节，以控制入口通道的轴向宽度。因此，例如，当穿过涡轮机的气流减小时，入口通道的宽度可以减小以保持气体速度并优化涡轮机输出。喷嘴环设置有叶片，叶片延伸到入口中并穿过狭槽，其中狭槽设置在限定入口通道的相对的壁体的“护罩”中以容纳喷嘴环的移动。叶片相对于喷嘴环的半径处于固定的角度。包括这种可变几何涡轮机的可变几何涡轮增压器在例如US5,868,552中公开。

在不同的布置中，喷嘴环是固定的，并且护罩是可轴向移动的，以便控制入口通道的轴向宽度。

在目前的可变几何涡轮增压器中，可移动壁体构件(即喷嘴环或护罩)安装在推杆的端部，推杆的另一端附接到旋转轭上，旋转轭围绕横轴以弧线枢转。轭布置成使得其旋转令推杆在轴向方向上移动，从而在轴向方向上移动可移动壁体构件。

轭和推杆安装在轴承壳体内部。在这种情况下，在推杆穿过轴承壳体的壁体进入涡轮机壳体处需要密封件。这些密封件相对昂贵并且需要水冷却，这增加了增压器的可变几何形状的复杂性和成本。

在替代的布置中，推杆和轭安装在涡轮机壳体中的空腔中。这种布置不需要轴承壳体安装布置的密封件。然而，对于允许安装可移动的壁体构件、推杆、及轭，这种布置本质上是大且笨重的。这导致大的整体涡轮机壳体，也增加了其热惯性。此外，由于需要大的空腔来容纳所有移动部件，因此在壳体中的排气的填充和清除期间，会遭遇增加的压力差。

发明内容

本发明的一个目的是消除或减轻上述缺点。本发明的另一个目的是提供一种改进的或替代的可变几何涡轮机组件。本发明的另一个目的是提供一种用于可变几何涡轮机组件的可移动壁体构件的改进的或替代的致动机构。

根据本发明的第一方面，提供了一种可变几何涡轮机组件，包括：

安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转的涡轮机叶轮；

环形入口通道，其朝向所述涡轮机叶轮径向向内延伸；

环形入口通道限定在可移动壁体构件的表面和相对的壁体之间；

可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变环形入口通道的尺寸，

以及致动机构，其被布置为相对于相对的壁体轴向地移动可移动壁体构件；

致动机构包括：

承载构件，其可在轴向方向上移动并且联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

承载构件联接到至少一个协作构造，使得当至少一个协作构造在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动，其中至少一个构造和至少一个协助构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸构造的互补凹部，至少一个构造或至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

致动机构被布置成使得当凸轮构件相对于承载构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造沿轴向方向移动，从而在轴向方向上移动承载构件，由此在轴向方向上移动可移动壁体构件，以改变入口通道的尺寸；

涡轮机组件还包括喷嘴环和环形护罩，喷嘴环具有多个周向分布的入口叶片，环形护罩设置有多个狭槽，当护罩相对于喷嘴环轴向移动时，多个狭槽用于容纳喷嘴环的入口叶片；

其中护罩包括可移动壁体构件；

并且喷嘴环和护罩安装在入口通道的同一轴向侧上。

这是有利的，因为其提供了相对紧凑的可变几何涡轮机布置。此外，凸轮构件、承载构件和可移动壁体构件可形成为相对紧凑且易于安装的自备式套筒。

此外，上述布置不需要轴向推杆来移动可移动壁体构件，因此不需要在使用推杆时所需的密封布置，密封布置是相对昂贵、容易磨损并且需要水冷却的。因此，上述布置相对便宜、耐用和紧凑。

应当理解，在被称为“径向延伸”或“在径向方向上延伸”的情况下，这指的是大体上在径向方向(相对于涡轮机轴线的径向方向)上延伸，并且除非另有说明，否则不应被解释为具体地要求其大体平行于径向方向延伸。

类似地，在被称为“轴向延伸”或“在轴向方向上延伸”的情况下，这指的是大体上在轴向方向(涡轮机轴线的方向)上延伸，并且除非另有说明，否则不应被解释为具体地要求其大体平行于轴向方向延伸。

可选地，喷嘴环包括环形径向延伸壁体，多个周向分布的入口叶片从径向延伸壁体的内侧表面轴向向内延伸，并且环形护罩包括设置有所述多个狭槽的环形径向延伸壁体，其中喷嘴环的径向延伸壁体安装在护罩的径向壁体的轴向外侧。

可选地，可变几何涡轮机组件包括轴承壳体，轴承壳体布置成容纳至少一个轴承，该轴承可旋转地支撑其上安装有涡轮机叶轮的轴，并且护罩和喷嘴环安装在与轴承壳体相同的入口通道的轴向侧上。

或者，护罩和喷嘴环可以安装在与轴承壳体相对的入口通道的轴向侧上。在这方面，护罩和喷嘴环可以安装在与涡轮机壳体相同的入口通道的轴向侧上。

可选地，喷嘴环在轴向方向上大体固定。在这方面，喷嘴环的入口叶片设置在入口通道中。入口叶片可以大体横跨入口通道的宽度延伸。

可选地，喷嘴环也可在轴向方向上移动，以便改变入口通道中的入口叶片的轴向长度。

可选地，承载构件是环形的。可选地，承载构件围绕涡轮轴线在周向方向上延伸。

可选地，凸轮构件和承载构件在可移动壁体构件的至少一个轴向位置处轴向重叠。

可选地，凸轮构件设置在可移动壁体构件的径向外侧。或者，凸轮构件可以设置在可移动壁体构件的径向内侧。

可选地，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸。优选地，仅所述至少一个构造或所述至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸。

根据本发明的第二方面，提供了一种可变几何涡轮机组件，包括：

安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转的涡轮机叶轮；

环形入口通道，其朝向涡轮机叶轮径向向内延伸；

环形入口通道限定在可移动壁体构件的表面和相对的壁体之间；

可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变环形入口通道的尺寸，

以及致动机构，其被设置为相对于所述相对的壁体轴向地移动可移动壁体构件；

致动机构包括：

环形承载构件，其可在轴向方向上移动并联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其安装为围绕涡轮机轴线旋转；

凸轮构件设置有至少一个构造；

承载构件联接到至少一个协作构造，使得当至少一个协作构造在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动，其中至少一个构造和至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸构造的互补凹部，至少一个构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

致动机构被布置成使得当凸轮构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造在轴向方向上移动，由此使承载构件在轴向方向上移动，从而使可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述入口通道的尺寸；

其中凸轮构件和承载构件在可移动壁体构件的至少一个轴向位置处轴向重叠。

这是有利的，因为其提供了相对紧凑的可变几何涡轮机布置。此外，凸轮构件、承载构件和可移动壁体构件可形成为相对紧凑且易于安装的自备式套筒。

此外，上述布置不需要轴向推杆来移动可移动壁体构件，因此不需要在使用推杆的情况下所需的密封布置，密封布置相对昂贵、容易磨损并需要水冷却。因此，上述布置相对便宜、耐用和紧凑。

可选地，承载构件是环形的。可选地，承载构件围绕涡轮轴线在周向方向上延伸。可选地，承载构件包括围绕涡轮轴线在周向方向上延伸的环形壁体。

可选地，凸轮构件和承载构件在可移动壁体构件的多个轴向位置处轴向重叠。

可选地，涡轮机组件还包括具有多个周向分布的入口叶片的喷嘴环和设置有多个狭槽的环形护罩，当护罩相对于喷嘴环轴向移动时，多个狭槽用于容纳喷嘴环的入口叶片。

喷嘴环和护罩可以安装在入口通道的相同侧或不同侧。在护罩包括可移动壁体构件的情况下，喷嘴环和护罩可安装在入口通道的同一轴向侧上。

可选地，凸轮构件设置在可移动壁体构件的径向外侧。或者，凸轮构件可以设置在可移动壁体构件的径向内侧。

根据本发明的第三方面，提供了一种可变几何涡轮机组件，其包括：

安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转的涡轮机叶轮；

环形入口通道，其朝向涡轮机叶轮径向向内延伸；

环形入口通道限定在可移动壁体构件的表面和相对的壁体之间；

可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变环形入口通道的尺寸，

以及致动机构，其被设置为相对于相对的壁体轴向地移动可移动壁体构件；

致动机构包括：

承载构件，其可在轴向方向上移动并且联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

承载构件联接到至少一个协作构造，使得当至少一个协作构造在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动，其中至少一个构造和至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，至少一个构造或至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

致动机构被布置成使得当凸轮构件相对于承载构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使承载构件在轴向方向上移动，由此使可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变入口通道的尺寸；

其中凸轮构件设置在可移动壁体构件的径向外侧。

这是有利的，因为其提供了相对紧凑的可变几何涡轮机布置。此外，凸轮构件、承载构件和可移动壁体构件可以形成为相对紧凑且易于安装的自备式套筒。

此外，上述布置不需要轴向推杆来移动可移动壁体构件，因此不需要在使用推杆的情况下所需的密封布置，密封布置相对昂贵、容易磨损并需要水冷却。因此，上述布置相对便宜、耐用和紧凑。

可选地，凸轮构件是环形的。可选地，凸轮构件围绕涡轮轴线在周向方向上延伸。

可选地，可移动壁体构件是环形的。可选地，可移动壁体构件围绕涡轮轴线在周向方向上延伸。

可选地，涡轮机组件还包括喷嘴环和环形护罩，喷嘴环具有多个沿周向分布的入口叶片，环形护罩设置有多个狭槽当护罩相对于喷嘴环轴向移动时，多个狭槽用于容纳喷嘴环的入口叶片。

喷嘴环和/或护罩可包括可移动壁体构件。

喷嘴环和护罩可以安装在入口通道的相同侧或不同侧。在护罩包括可移动壁体构件的情况下，喷嘴环和护罩可安装在入口通道的同一轴向侧上。

可选地，承载构件是环形的。

可选地，凸轮构件和承载构件在可移动壁体构件的至少一个轴向位置处轴向重叠。

可选地，至少一个构造和至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸。优选地，仅至少一个构造或至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸。

本发明的第一至第三方面中的任一方面可以包括任何以下特征的任何组合。

可移动壁体构件可以是护罩的一部分。在这种情况下，承载构件可联接到护罩，使得当承载构件轴向移动时，护罩轴向移动。承载构件可以是护罩的一部分，使得当承载构件轴向移动时，护罩轴向移动。

在这种情况下，护罩和喷嘴环可安装在入口通道的同一轴向侧上。喷嘴环可以在轴向方向上大体固定。

可移动壁体构件可以是喷嘴环的一部分。在这种情况下，承载构件可以联接到喷嘴环，使得当承载构件轴向移动时，喷嘴环轴向移动。承载构件可以是喷嘴环的一部分，使得当承载构件轴向移动时，喷嘴环轴向移动。

在这种情况下，护罩和喷嘴环可以安装在入口通道的相对轴向侧上。护罩可以在轴向方向上大体固定。

可选地，喷嘴环包括环形径向延伸的壁体，多个周向分布的入口叶片从径向延伸的壁体的内侧表面轴向向内延伸，并且环形护罩包括设置有所述多个狭槽的环形径向延伸的壁体，其中喷嘴环的径向延伸壁体安装在护罩的径向壁体的轴向外侧。

可选地，可变几何涡轮机组件包括轴承壳体，该轴承壳体布置成容纳至少一个轴承，该轴承可旋转地支撑其上安装有涡轮机叶轮的轴，并且护罩和喷嘴环安装在与轴承壳体相同的入口通道的轴向侧。

或者，护罩和喷嘴环可以安装在与轴承壳体相对的入口通道的轴向侧上。在这方面，护罩和喷嘴环可以安装在与涡轮机壳体相同的入口通道的轴向侧上。

可选地，喷嘴环在轴向方向上大体固定。在这方面，喷嘴环的入口叶片设置在入口通道中。入口叶片可以大体横跨入口通道的宽度延伸。

可选地，喷嘴环也可在轴向方向上移动，以便改变入口通道中的入口叶片的轴向长度。

可选地，至少一个构造和至少一个协作构造中的一个既在周向方向也在轴向方向上延伸，该在周向方向和轴向方向上延伸的构造是所述互补凹部，另一个是所述径向延伸构造。

可选地，至少一个协作构造是所述径向延伸构造，并且至少一个构造限定所述互补凹部以容纳径向延伸构造。

可选地，至少一个构造是所述互补凹部并且既在周向方向也在轴向方向上延伸，并且至少一个协作构造是所述径向延伸构造。

可选地，协作构造是承载构件的一部分。

或者，至少一个协作构造可以是与承载构件分离的部件。在这种情况下，可选地，至少一个协作构造是径向延伸的联接元件。可选地，承载构件具有设置有至少一个径向延伸的孔的环形壁体，并且至少一个径向延伸的联接元件容纳在至少一个径向延伸的孔中，使得当至少一个联接元件在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动。

至少一个联接元件可以是细长的，具有大体平行于径向方向的纵向轴线。至少一个联接元件的纵向轴线可以是大体直的。

至少一个联接元件可以是销。至少一个联接元件可以是大体圆柱形的。

可选地，至少一个构造和至少一个协作构造中的一个既在周向方向也在轴向方向上延伸，该在周向方向和轴向方向上延伸的构造限定螺旋线的至少一部分。可选地，至少一个构造和至少一个协作构造中的一个既在周向方向也在轴向方向上延伸，该在周向方向和轴向方向上延伸的构造是大体螺旋状的。

可选地，互补凹部是径向延伸的狭槽。

承载构件可以围绕涡轮轴线大体旋转地固定。

可选地，至少一个构造是所述互补凹部并且既在周向方向也在轴向方向上延伸，并且至少一个协作构造是所述径向延伸构造，并且壁体构件设置有至少一个轴向延伸狭槽，至少一个协作构造被容纳在至少一个轴向延伸的狭槽中，并且其中致动机构被布置成使得当凸轮构件相对于承载构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造在轴向方向上沿着所述壁体构件中的至少一个轴向延伸狭槽移动，从而在轴向方向上移动承载构件，从而在轴向方向上移动可移动壁体构件，以便改变入口通道的宽度。

可选地，在护罩包括可移动壁体构件的情况下，喷嘴环和护罩被布置成使得当护罩轴向移动时，叶片与狭槽的接合在轴向方向上引导护罩。可选地，当护罩在轴向方向上移动时，叶片与狭槽的接合限制护罩围绕涡轮机轴线旋转。可选地，当护罩在轴向方向上移动时，叶片与狭槽的接合大体防止护罩围绕涡轮机轴线旋转。可选地，喷嘴环围绕涡轮机轴线大体旋转地固定。

可选地，喷嘴环和护罩被布置成使得当护罩轴向移动时，至少一个构造和至少一个协作构造的接合使护罩旋转，使得对于护罩中的每个狭槽，限定狭槽的内表面的至少一部分紧靠容纳在狭槽内的喷嘴环的叶片的相对表面。这有利地减少了来自入口通道、穿过护罩中的狭槽的排气的泄漏。

可选地，喷嘴环和护罩被布置成使得当凸轮构件沿第一旋转方向旋转时，对于护罩中的每个狭槽，限定狭槽的内表面的第一部分紧靠容纳在狭槽内的喷嘴环的叶片的相对表面，并且当凸轮构件沿第二旋转方向旋转时，对于护罩中的每个狭槽，限定狭槽的内表面的第二部分紧靠容纳在狭槽内的喷嘴环的叶片的相对表面。应当理解，第一旋转方向和第二旋转方向彼此相反。

可选地，可变几何涡轮机组件包括轴承壳体，该轴承壳体布置成容纳至少一个轴承，该轴承可旋转地支撑其上安装有涡轮机叶轮的轴，并且护罩和致动机构安装在与轴承壳体相同的入口通道的轴向侧。

可选地，在至少一个构造限定所述互补凹部的情况下，凹部设置在凸轮环的周向部分上，该凸轮环的周向部分的径向厚度大于凸轮环的其余部分的径向厚度。

可选地，在至少一个构造限定所述互补凹部并且至少一个协作构造是所述径向延伸构造且是承载构件的一部分的情况下，互补凹部具有用于容纳协作构造的开口端。

可选地，凸轮构件设置有沿周向方向分布的多个所述构造。

可选地，承载构件联接到沿周向方向分布的多个所述协作构造。

可选地，在护罩包括可移动壁体构件的情况下，护罩还包括承载构件。或者，承载构件可以是与护罩分离的部件。

喷嘴环可以包括可移动壁体构件。在这种情况下，喷嘴环可以包括承载构件。

可选地，至少一个密封件设置在可移动壁体构件和相邻表面之间，以便大体防止来自入口通道的排气流向密封件的外侧。

密封件可以安装到可移动壁体构件，以与可移动壁体构件一起轴向移动。或者，密封件可相对于所述相邻表面轴向固定。

在护罩包括所述可移动壁体构件的情况下，护罩可以可滑动地安装在喷嘴环中，其中至少一个密封件设置在护罩的表面和喷嘴环的相对表面之间。至少一个密封件可以设置在密封件的环形轴向延伸凸缘和喷嘴环的相对表面之间，该凸缘从形成可移动壁体构件的护罩的径向壁体向内延伸。

或者或另外，可选地，所述环形轴向延伸凸缘形成径向内部凸缘，其中护罩包括从护罩的径向壁体向内延伸的径向外部环形轴向延伸凸缘，其中至少一个密封件设置在径向外部凸缘和喷嘴环的相对表面之间。

喷嘴环可以包括与喷嘴环一体成形的隔热件，并且隔热件设置在涡轮机叶轮和可变几何涡轮机组件的部件之间，隔热件被布置成保护所述部件免受涡轮机中的热气的影响。

隔热件可以由设置在涡轮机叶轮和可变几何涡轮机组件的所述部件之间的喷嘴环的径向内部部分形成。

隔热件部分可以由耐热材料制成，包括不锈钢(例如304或pl33)、铬镍铁合金或任何合适的耐热材料。

可变几何涡轮机组件可以包括偏压构件，该偏压构件布置成将导向叶片的尖端偏压为与相对的壁体接触。偏压构件可以是能够弹性变形的环形构件。

可选地，隔热件不附接到喷嘴环，并且偏压构件布置成将导向叶片的尖端偏压为与相对的壁体接触，而不在隔热件上施加向内的轴向力。在这方面，隔热件可包括设置在偏压构件外侧的环形唇缘。

优选地，致动机构被布置成使得当凸轮构件相对于承载构件在第一旋转方向和第二旋转方向上旋转时，承载构件并且因此可移动壁体构件分别在第一轴向方向和第二轴向方向上移动。

优选地，第二轴向方向与第一轴向方向相反。优选地，第二旋转方向与第一旋转方向相反。

可变几何涡轮机组件还可包括支撑构件，该支撑构件包括环形壁体，其中承载构件轴向可滑动地安装在支撑构件的环形壁体的径向外表面上。承载构件可以直接安装在支撑构件上。

本发明的第一至第三方面的可变几何涡轮机组件的优选实施例是示出在图1至图95中的本发明的第一至第四实施例。本发明第一至第三方面的可变几何涡轮机组件可以具有第一至第四实施例的任何特征。

可变几何涡轮机组件的壁体构件可以设置有一个构造，该构造布置为与喷嘴环、承载构件、凸轮构件和/或支撑构件上的互补构造接合，使得当构造接合时，喷嘴环、承载构件、凸轮构件和/或支撑构件围绕涡轮机轴线处于特定的旋转定向。

构造和互补构造可以是凹部或突起部，反之亦然。壁体构件可以是轴承壳体的壁体构件。

支撑构件可以设置有互补构造，使得当构造接合时，支撑构件相对于轴承壳体围绕涡轮机轴线处于特定的旋转定向。支撑构件可以设置有用于与喷嘴环或护罩上的第二互补构造接合的第二构造，使得当第二构造和第二互补构造接合时，喷嘴环或护罩相对于支撑构件围绕涡轮机轴线分别处于特定旋转定向。

第二构造和第二互补构造可以是凹部或突起部，反之亦然。

根据本发明的第四方面，提供了一种可变几何涡轮机组件，包括：

安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转的涡轮机叶轮；

环形入口通道，其朝向涡轮机叶轮径向向内延伸；

环形入口通道限定在可移动壁体构件的表面和可变几何涡轮机组件的相对的壁体之间；

可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变环形入口通道的尺寸，

以及致动机构，其被设置为相对于相对的壁体轴向地移动可移动壁体构件；

致动机构包括：

承载构件，其沿轴向方向可移动并联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，承载构件具有设置有至少一个径向延伸的孔的环形壁体；

至少一个径向延伸的联接元件，其容纳在承载构件的环形壁体中的至少一个径向延伸的孔中，使得当至少一个联接元件在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动；

凸轮构件，其安装成围绕涡轮机轴线旋转，凸轮构件具有环形壁体，环形壁体设置有由环形壁体的至少一个表面限定的至少一个狭槽，至少一个狭槽既在周向方向也在轴向方向上延伸；

至少一个联接元件还容纳在凸轮构件中的至少一个狭槽中；

其中壁体构件设置有至少一个轴向延伸的狭槽，至少一个联接元件还容纳在至少一个轴向延伸的狭槽中；

并且其中致动机构被布置成使得当凸轮构件围绕涡轮轴线旋转时，凸轮构件的环形壁体中的至少一个狭槽相对于至少一个联接元件移动，限定至少一个狭槽的凸轮构件的至少一个表面作用在至少一个联接元件上以沿所述壁体构件中的至少一个轴向延伸的狭槽在轴向方向上移动至少一个联接元件，从而在轴向方向上移动承载构件，由此在轴向方向上移动可移动壁体构件，以便改变入口通道的宽度。

这是有利的，因为其提供了相对紧凑的可变几何涡轮机布置。此外，凸轮构件、承载构件和可移动壁体构件可以形成为相对紧凑且易于安装的自备式套筒。

此外，上述布置不需要轴向推杆来移动可移动壁体构件，因此不需要在使用推杆的情况下所需的密封布置，密封布置相对昂贵、容易磨损并需要水冷却。因此，上述布置相对便宜、耐用和紧凑。

相对的壁体可以是壳体的相对的壁体。

优选地，致动机构被布置成使得当凸轮构件在第一旋转方向和第二旋转方向上围绕涡轮机轴线旋转时，凸轮构件中的至少一个狭槽相对于至少一个联接元件移动，限定至少一个狭槽的凸轮构件的至少一个表面作用在至少一个联接元件上以沿所述壁体构件中的至少一个轴向延伸的狭槽分别在第一轴向方向和第二轴向方向上移动至少一个联接元件，由此分别在第一轴向方向和第二轴向方向上移动承载构件，从而分别在第一轴向方向和第二轴向方向上移动可移动壁体构件。

优选地，第二轴向方向与第一轴向方向相反。优选地，第二旋转方向与第一旋转方向相反。

承载构件相对于可移动壁体构件轴向地固定。承载构件可以相对于可移动壁体构件旋转地固定。承载构件可以直接固定到可移动壁体构件。

承载构件可以被布置成使得其围绕涡轮机轴线旋转地固定。在这方面，优选地当承载构件轴向移动时，其不围绕涡轮轴线旋转。

在承载构件的环形壁体中的至少一个径向延伸的孔可以沿着大体平行于径向方向的纵向轴线延伸。至少一个径向延伸的孔的纵向轴线可以是大体直的。

至少一个联接元件可以相对于承载构件轴向固定。

承载构件的环形壁体中的至少一个径向延伸的孔和至少一个联接元件可被布置成使得当至少一个联接元件在第一轴向方向和第二轴向方向上移动时，承载构件分别在第一轴向方向和第二轴向方向上移动。

至少一个径向延伸的孔的轴向长度可以与至少一个联接元件的轴向长度大体相同或稍大于至少一个联接元件的轴向长度，使得当至少一个联接元件在所述第一轴向方向和第二轴向方向上移动时，承载构件分别在所述第一轴向方向和第二轴向方向上移动。

承载构件的环形壁体可以具有大体平行于轴向方向延伸的径向内表面和/或径向外表面。

承载构件的环形壁体和凸轮构件的环形壁体可以是大体同心的。承载构件的环形壁体和凸轮构件的环形壁体可以是与涡轮机轴线大体同心的。

凸轮构件可以旋转地安装在承载构件上并由承载构件支撑以旋转。在这种情况下，承载构件可以安装在凸轮构件的径向内侧。当凸轮构件旋转时和/或当承载构件轴向移动时，凸轮构件的径向内表面可以抵靠在承载构件的环形壁体的径向外表面上。至少一个径向延伸的孔可以从设置在承载构件的径向外表面中的第一端径向向内延伸到第二端。

或者，凸轮构件可以安装在承载构件的径向内侧。在这种情况下，至少一个径向延伸的孔可以从设置在承载构件的径向内表面中的第一端径向向外延伸到第二端。

在每种情况下，孔的第二端可以是闭合的，使得孔是盲孔。

至少一个联接元件可以是细长的，具有大体平行于径向方向的纵向轴线。至少一个联接元件的纵向轴线可以是大体直的。

至少一个联接元件可以是销。至少一个联接元件可以是大体圆柱形的。

凸轮构件可以旋转地安装，使得当其旋转时，其在轴向方向上大体固定。凸轮构件可以容纳在相对的第一径向延伸表面和第二径向延伸表面之间，当凸轮构件旋转时，相对的第一径向延伸表面和第二径向延伸表面在轴向方向上大体固定凸轮构件。第一径向延伸表面和第二径向延伸表面可以分别是涡轮机壳体的壁体的表面和可变几何涡轮机组件的轴承壳体的壁体的表面。

凸轮构件的环形壁体可以具有大体平行于轴向方向延伸的径向内表面和/或径向外表面。

凸轮构件的环形壁体中的至少一个狭槽可延伸大体穿过环形壁体的径向厚度。

凸轮构件的环形壁体中的至少一个狭槽可以是大体上细长的，沿着纵向轴线延伸。

至少一个狭槽的纵向轴线可以相对于径向平面以大体恒定的角度倾斜。在这方面，径向平面是大体垂直于涡轮机轴线的平面。

至少一个狭槽的纵向轴线可以相对于长度变化的径向平面倾斜一定角度。这是有利的，因为其为了凸轮构件的一定旋转移动，允许可移动壁体构件的期望的轴向运动。

在这种情况下，纵向轴线相对于径向平面的角度可以从狭槽的第一端到槽缩减到第二端，使得至少一个狭槽形成凹曲线。纵向轴线相对于径向平面的角度可以增加，然后从狭槽的第一端缩减到狭槽的第二端，使得至少一个狭槽形成弯曲波形。

限定壁体构件中的至少一个轴向延伸的狭槽的壁体构件的表面可以被布置成使得当限定至少一个狭槽的凸轮构件的环形壁体构件的至少一个表面作用在至少一个联接元件以沿着壁体构件中的至少一个轴向延伸狭槽在轴向方向上移动至少一个联接元件，限定至少一个轴向延伸狭槽的壁体构件的表面反作用于由限定至少一个狭槽的所述凸轮构件的环形壁体构件的至少一个表面施加到至少一个联接元件的力，使得至少一个联接元件沿着所述轴向延伸的狭槽在轴向方向上移动。

至少一个轴向延伸的狭槽可沿着纵向轴线延伸，纵向轴线不在周向方向(即，相对于涡轮轴线的周向方向)上延伸。至少一个轴向延伸的狭槽可以在轴向方向上是大体直的。

可选地，至少一个轴向延伸的狭槽在周向方向上的宽度大体等于或略大于至少一个联接元件在周向方向上的宽度，使得当至少一个联接元件沿着至少一个轴向延伸的狭槽移动时，防止至少一个联接元件在周向方向上移动。

可变几何涡轮机组件可以包括环形壁体构件，其中凸轮构件安装在环形壁体构件的径向内侧，使得凸轮构件的环形壁体的径向外表面与环形壁体构件的径向内表面相对并邻接。当凸轮构件旋转时，凸轮构件的环形壁体的径向外表面可以抵靠在环形壁体构件的径向内表面上。

设置有所述至少一个轴向延伸的狭槽的壁体构件可以是可变几何涡轮机组件的轴承壳体的壁体构件。或者，所述壳体可以是可变几何涡轮机组件的任何其它壳体。

设置有所述至少一个轴向延伸的狭槽的壁体构件可以是所述环形壁体构件。

设置在凸轮构件的环形壁体中的至少一个狭槽，设置在承载构件的环形壁体中的至少一个径向延伸的孔、设置在所述壁体构件中的至少一个轴向狭槽以及至少一个联接元件可以分别是多个所述狭槽、径向延伸的孔、轴向狭槽和联接元件，其中每个联接元件容纳在承载构件中的相应的所述径向延伸的孔中、在凸轮构件的环形壁体中的相应的所述狭槽中以及在所述壁体构件中的相应的所述轴向延伸的狭槽中。

承载构件的环形壁体中的多个径向延伸的孔可以围绕承载构件的环形壁体在周向方向上分布。

凸轮构件的环形壁体中的多个狭槽可以围绕凸轮构件的环形壁体在周向方向上分布。

壁体构件中的多个轴向延伸的狭槽可以围绕所述壁体构件在周向方向上分布。

可变几何涡轮机组件还可包括支撑构件，支撑构件包括环形壁体，其中承载构件轴向可滑动地安装在支撑构件的环形壁体的径向外表面上。承载构件可以直接安装在支撑构件上。

支撑构件的环形壁体的径向内表明和/或径向外表面可以大体平行于轴向方向延伸。

支撑构件可以由不锈钢制成。

支撑构件和/或承载构件可以设置有涂层，该涂层用于减小承载构件和支撑构件之间的摩擦。或者或另外，支撑构件可以设置有抗磨损材料的涂层。涂层可以是CM11。支撑构件和/或承载构件可以经硼化表面处理。

支撑构件可以在轴向方向上大体固定。支撑构件可以安装在可变几何涡轮机组件的壳体上并固定到该壳体上。壳体可以是轴承壳体。

至少一个密封元件可以设置在支撑构件和壳体之间，以便在支撑构件和壳体之间提供密封。壳体可以是轴承壳体。

至少一个密封元件可以是环形密封件。至少一个密封元件可以大体围绕支撑构件的内圆周延伸。至少一个密封元件可以固定地附接到支撑构件或壳体。至少一个密封元件可以安装在被限定在壳体中或支撑构件中的圆周凹槽中。

至少一个密封元件可以设置在承载构件和支撑构件之间，以便当承载构件相对于支撑构件轴向移动时，在承载构件和支撑构件之间提供密封。至少一个密封元件可以是环形密封件。至少一个密封元件可以大体围绕承载构件的内圆周延伸。

至少一个密封元件可以固定地附接到承载构件上。至少一个密封元件可以安装在被限定在承载构件中的圆周凹槽中。或者，至少一个密封元件可固定地附接到支撑构件上。在这种情况下，至少一个密封元件可以安装在被限定在支撑构件中的圆周凹槽中。

承载构件，而不是轴向可滑动地安装的支撑构件，可以轴向可滑动地安装在可变几何涡轮机组件的壳体(例如轴承壳体)上。

可变几何涡轮机组件可以包括喷嘴环。喷嘴环可以设置有多个围绕喷嘴环周向分布的导向叶片，导向叶片延伸到环形入口通道中。每个导向叶片可以从根部延伸到尖端。

喷嘴环可以相对于壳体的相对的壁体轴向地固定。喷嘴环可以轴向地和/或旋转地固定到支撑构件上。

可变几何涡轮机组件可以包括环形护罩。环形护罩可以包括设置有多个狭槽的环形壁体，其中每个狭槽布置成当护罩相对于喷嘴环轴向移动时，容纳喷嘴环的相应导向叶片。

可移动壁体构件可以是护罩的环形壁体。

可变几何涡轮机组件可以包括偏压构件，偏压构件被布置成将导向叶片的尖端偏压为与壳体的相对的壁体接触。偏压构件可以是可弹性变形的环形构件。

或者，可移动壁体构件可以是喷嘴环。在这种情况下，壳体的相对的壁体可以是护罩的环形壁体。

致动机构可设置在与可移动壁体构件相同的环形入口通道的轴向侧上。或者，致动机构可设置在与可移动壁体构件相对的环形入口通道的轴向侧上。

致动机构可以安装在与可变几何涡轮机组件的轴承壳体相同的环形入口通道的一例上。或者，致动机构可安装在与涡轮机壳体相同的环形入口通道的一例上。

致动机构可以安装在可变几何涡轮机组件的轴承壳体和涡轮机壳体之间。

壳体的相对的壁体可以是涡轮机壳体的壁体。或者，相对的壁体可以是可变几何涡轮机组件的任何其它壳体的壁体，包括轴承壳体的壁体。

可变几何涡轮机组件还可包括联接到凸轮构件以便使凸轮构件围绕涡轮轴线旋转的致动器。致动器可以通过可旋转臂联接到凸轮构件，其中凸轮构件设置有与臂接合的构造，使得由致动器带动的臂的旋转使凸轮构件围绕涡轮机轴线旋转。该构造可以是限定用于容纳臂的空腔的径向延伸突起部。

致动器可以是任何合适的致动器，包括电动、气动或液压致动器。

承载构件可以设置有至少一个凹进部分，以便为臂的旋转提供间隙。凹部可以是在径向和/或轴向方向上的。承载构件可以设置有沿周向方向分布的多个所述凹进部分。

在喷嘴环轴向固定的情况下，喷嘴环可包括与喷嘴环一体成形并设置在涡轮机叶轮和可变几何涡轮机组件的部件之间的隔热件，隔热件被布置成保护所述部件免受涡轮机中的热气影响。

隔热件可以由设置在涡轮机叶轮和可变几何涡轮机组件的所述部件之间的喷嘴环的径向内部部分形成。

隔热件部分可以由耐热材料制成，包括不锈钢(例如304或p133)、铬镍铁合金或任何合适的耐热材料。

承载构件、可移动壁体构件、凸轮构件和至少一个联接元件可形成套筒组件。在可变几何涡轮机组件包括所述支撑构件的情况下，支撑构件和可选地喷嘴环也可以形成套筒组件的一部分。

可变几何涡轮机组件的壁体构件可以设置有一个构造，该构造布置成与喷嘴环、承载构件、凸轮构件和/或支撑构件上的互补构造接合，使得当构造接合时，喷嘴环、承载构件、凸轮构件和/或支撑构件围绕涡轮机轴线处于特定的旋转定向。

构造和互补构造可以是凹部和突起部，反之亦然。壁体构件可以是轴承壳体的壁体构件。

本发明的第四方面的任何特征可以与本发明的任何前述方面的任何特征任意组合。类似地，本发明的前述方面的任何特征可以与本发明的第四方面的任何特征任意组合。

本发明的第四方面的可变几何涡轮机组件的优选实施例是示出在图1至图24c中的本发明的第一实施例。本发明的第四方面的可变几何涡轮机组件可以具有第一实施例的任何特征。

致动器可以联接到凸轮构件，以便旋转凸轮构件。致动器可以是任何合适的致动器，包括气动、液压或电动致动器。

根据本发明的第五方面，提供了一种致动机构组件，其包括用于移动可移动壁体构件的致动机构，可移动壁体构件的表面与相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变环形入口通道的宽度，致动机构包括：

承载构件，其可在轴向方向上移动并且联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

承载构件联接到至少一个协作构造上，使得当至少一个协作构造在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动，其中至少一个构造和至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，至少一个构造或至少一个协作构造既在周向方向也轴向方向上延伸；

致动机构被布置成使得当凸轮构件相对于承载构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使承载构件在轴向方向上移动，由此使可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变入口通道的尺寸；

致动构件组件还包括喷嘴环，喷嘴环具有多个周向分布的入口叶片和设置有多个狭槽的环形护罩，当护罩相对于喷嘴环轴向移动时，多个狭槽用于容纳喷嘴环的入口叶片；

其中护罩包括可移动壁体构件；

并且喷嘴环和护罩可安装在入口通道的同一轴向侧上。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于移动可移动壁体构件的致动机构，该可移动壁体构件的表面与相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变环形入口的宽度通道，致动机构包括：

环形承载构件，其可在轴向方向上移动并且用于联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，

安装为用于旋转的凸轮构件；

凸轮构件设置有至少一个构造；

承载构件联接到至少一个协作构造，使得当至少一个协作构造在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动，其中至少一个构造和至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，至少一个构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

致动机构被布置成使得当凸轮构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造在轴向方向上移动，由此使承载构件在轴向方向上移动，从而使可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述入口通道的尺寸；

其中凸轮构件和承载构件在可移动壁体构件的至少一个轴向位置处轴向重叠。

根据本发明的第七方面，提供了一种致动机构组件，其包括致动机构和可移动壁体构件，其中致动机构用于使可移动壁体构件移动，可移动壁体构件的表面与相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变环形入口通道的宽度，致动机构包括：

承载构件，其可在轴向方向上移动并且联接到可移动壁体构件，使得当承载构件在轴向方向上移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

承载构件联接到至少一个协作构造，使得当至少一个协作构造在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动，其中至少一个构造和至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，至少一个构造或至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

致动机构被布置成使得当凸轮构件相对于承载构件旋转时，至少一个构造和至少一个协作构造接合，使得至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使承载构件在轴向方向上移动，由此使可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变入口通道的尺寸；

其中凸轮构件设置在可移动壁体构件的径向外侧。

根据本发明的第八方面，提供了一种用于移动可移动壁体构件的致动机构，可移动壁体构件的表面与壳体的相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变环形入口通道的宽度，致动机构包括：

用于联接到可移动壁体构件的承载构件，承载构件的表面与壳体的相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，使得当承载构件沿承载构件的纵向轴线的方向移动时，可移动壁体构件在轴向方向上移动，承载构件具有设置有至少一个径向延伸的孔的环形壁体；

至少一个径向延伸的联接元件容纳在承载构件的环形壁体中的至少一个径向延伸的孔中，使得当至少一个联接元件在轴向方向上移动时，承载构件在轴向方向上移动；

安装为围绕所述轴线旋转的凸轮构件，凸轮构件具有环形壁体，环形壁体设置有由环形壁体的至少一个表面限定的至少一个狭槽，至少一个狭槽既在周向方向也在轴向方向上延伸；

至少一个联接元件还容纳在凸轮构件中的至少一个狭槽中；

至少一个联接元件容纳在壁体构件中的至少一个轴向延伸的狭槽中，使得当凸轮构件围绕轴线旋转时，凸轮构件的环形壁体中的至少一个狭槽相对于至少一个联接元件移动，其中限定至少一个狭槽的凸轮构件的至少一个表面作用在至少一个联接元件上以沿所述壁体构件中的至少一个轴向延伸的狭槽在轴向方向上移动至少一个联接元件，由此在轴向方向上移动承载构件，从而在轴向方向上移动可移动壁体构件，从而改变入口通道的宽度。

根据本发明的第九方面，提供了一种涡轮机组，其包括根据本发明的第一至第四方面中的任一方面的可变几何涡轮机组件。

涡轮机组可以包括轴承壳体，该轴承壳体布置成容纳至少一个轴承，该轴承可旋转地支撑其上安装有涡轮机叶轮的轴，并且其中设置有至少一个轴向延伸狭槽的壁体构件是轴承壳体的壁体构件。

涡轮机组可以是涡轮增压器，其中涡轮机叶轮安装在轴上，涡轮增压器包括压缩机，该压缩机具有可旋转地安装在压缩机壳体内并且联接到轴上的叶轮，使得涡轮机叶轮的旋转使压缩机叶轮旋转，由此穿过压缩机的入口吸入空气、压缩空气并将压缩的空气传送到压缩机的出口。

本发明的任何上述方面的任何特征可以与本发明的任何其它方面的任何特征组合任意组合。在这方面，本发明的第五至第八方面中任一方面的致动机构可以具有本发明的任何前述方面的可变几何涡轮机组件的任何特征。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式来说明本发明的具体实施例，其中：

图1是根据本发明第一实施例的可变几何涡轮增压器的轴向截面图；

图2是图1所示的可变几何涡轮增压器的可变几何涡轮机和轴承壳体的一部分的分解透视图；

图3是对应于图2的视图，但是为了说明的目的，切除了周向部分；

图4是图1至图3所示的可变几何涡轮机的凸轮构件、承载构件、支撑构件、护罩和喷嘴环的轴向截面图；

图5是图1至图3所示的可变几何涡轮机的凸轮构件的后透视图；

图6是图1至图3所示的可变几何涡轮机的喷嘴环的前透视图；

图7是图6所示的喷嘴环的轴向剖视图；

图8是图6和图7所示的喷嘴环的后透视图；

图9是图1至图3所示的可变几何涡轮机的支撑构件的前透视图；

图10是图9所示的支撑构件的轴向剖视图；

图11是图1至图3所示的可变几何涡轮机的护罩的前透视图；

图12是图11所示的护罩的轴向剖视图；

图13是图11和图12所示的护罩的后透视图；

图14是图1至图3所示的可变几何涡轮机的承载构件的前透视图；

图15是图14所示的承载构件的轴向剖视图；

图16是图14和图15所示的承载构件的后透视图；

图17是图1至图3所示的涡轮增压器的轴承壳体的后透视图；

图18是图17所示的轴承壳体的轴向剖视图；

图19是图17和图18所示的轴承壳体的前透视图；

图20是图19中标记为“A”的区域的放大透视图；

图21是图1至图3所示的涡轮增压器的涡轮机壳体的剖面透视图；

图22是图1至图3所示的涡轮增压器的可旋转臂组件的透视图；

图23是图22所示的可旋转臂组件的剖面透视图；

图24a是图5所示的凸轮构件的侧视图；

图24b和图24c是对应于图24a的视图，但是其中凸轮构件的环形壁体中的狭槽具有不同的形状(其中狭槽的形状被示出为覆盖图24a的狭槽的更粗更深的线)；

图25是根据本发明的第二实施例的可变几何涡轮增压器的轴向截面图；

图26是图25所示的可变几何涡轮增压器的可变几何涡轮机和轴承壳体的一部分的分解透视图；

图27是对应于图26的视图，但是为了说明的目的，切除了周向部分；

图28是图25至图27中所示的可变几何涡轮机的凸轮构件、承载构件、支撑构件、护罩和喷嘴环的轴向截面图；

图29是图25至图27所示的可变几何涡轮机的凸轮构件的后透视图；

图30是图25至图27所示的可变几何涡轮机的喷嘴环的前透视图；

图31是图30所示的喷嘴环的轴向剖视图；

图32是图30和图31所示的喷嘴环的后透视图；

图33是图25至图27所示的可变几何涡轮机的支撑构件的前透视图；

图34是图33所示的支撑构件的轴向剖视图；

图35是图25至图27所示的可变几何涡轮机的护罩的前透视图；

图36是图35所示的护罩的轴向剖视图；

图37是图35和图36所示的护罩的后透视图；

图38是图25至图27所示的可变几何涡轮机的承载构件的前透视图；

图39是图38所示的承载构件的轴向剖视图；

图40是图25至图27所示的涡轮增压器的轴承壳体的后透视图；

图41是图40所示的轴承壳体的轴向剖视图；

图42是图40和图41所示的轴承壳体的前透视图；

图43是图42中标记为“A”的区域的放大透视图；

图44是图25至图27所示的涡轮增压器的涡轮机壳体的剖面透视图；

图45是图25至图27所示的涡轮增压器的可旋转臂组件的透视图；

图46是图45所示的可旋转臂组件的剖面透视图；

图47是根据本发明的第三实施例的可变几何涡轮增压器的轴向截面图；

图48是图47所示的可变几何涡轮增压器的可变几何涡轮机和轴承壳体的一部分的分解透视图；

图49是对应于图48的视图，但是为了说明的目的，切除了周向部分；

图50是图47至图49所示的可变几何涡轮机的承载构件、支撑构件、护罩和喷嘴环的轴向截面图；

图51是图47至图49所示的可变几何涡轮机的凸轮构件的后透视图；

图52是图47至图49所示的可变几何涡轮机的喷嘴环的前透视图；

图53是图52所示的喷嘴环的轴向剖视图；

图54是图52和图53所示的喷嘴环的后透视图；

图55是图47至图49所示的可变几何涡轮机的支撑构件的前透视图；

图56是图55所示的支撑构件的轴向剖视图；

图57是图55和图56所示的支撑构件的后透视图；

图58是图47至图49中所示的可变几何涡轮机的轴承壳体和支撑构件的截面的分解透视图，但是为了说明的目的，切除了周向部分，其示出了支撑构件如何可滑动地安装到轴承壳体；

图59是图47至图49所示的可变几何涡轮机的护罩的前透视图；

图60是图59所示的护罩的轴向剖视图；

图61是图59和图60所示的护罩的后透视图；

图62是图47至图49中所示的可变几何涡轮机的承载构件的前透视图；

图63是图62所示的承载构件的轴向剖视图；

图64是图62和图63所示的承载构件的后透视图；

图65是图47至图49所示的涡轮增压器的轴承壳体的后透视图；

图66是图65所示的轴承壳体的轴向剖视图；

图67是图65和图66所示的轴承壳体的前透视图；

图68是图47至图49所示的涡轮增压器的涡轮机壳体的剖面透视图；

图69是图47至图49所示的涡轮增压器的可旋转臂组件的透视图；

图70是图69所示的可旋转臂组件的剖面透视图；

图71是根据本发明的第四实施例的可变几何涡轮增压器的轴向截面图；

图72是图71所示的可变几何涡轮增压器的可变几何涡轮机和轴承壳体的一部分的分解透视图；

图73是对应于图72的视图，但是为了说明的目的，切除了周向部分；

图74是图71至图73所示的可变几何涡轮机的承载构件、支撑构件、护罩和喷嘴环的轴向截面图；

图75对应于图74，但是是分解视图；

图76是图71至图73所示的可变几何涡轮机的凸轮构件的后透视图；

图77是图71至图73所示的可变几何涡轮机的喷嘴环的前透视图；

图78是图77所示喷嘴环的轴向剖视图；

图79是图77和图78所示的喷嘴环的后透视图；

图80是图71至图73所示的可变几何涡轮机的支撑构件的前透视图；

图81是图80所示的支撑构件的轴向剖视图；

图82是图71至图73所示的可变几何涡轮机的护罩的径向壁体的前透视图；

图83是图82所示的护罩的径向壁体的后透视图；

图84是图82和图83所示的护罩的径向壁体的轴向截面图；

图85是图71至图73所示的可变几何涡轮机的护罩的径向内部轴向延伸的环形凸缘的前透视图；

图86是图85所示的护罩的径向内部轴向延伸的环形凸缘的轴向剖视图；

图87是图71至图73所示的涡轮增压器的护罩的径向外部轴向延伸的环形凸缘的前透视图；

图88是图87所示的护罩的径向外部轴向延伸的环形凸缘的轴向剖视图；

图89是图87和图88所示的护罩的径向外部轴向延伸的环形凸缘的后透视图；

图90是图71至图73所示的涡轮增压器的轴承壳体的后透视图；

图91是图90所示的轴承壳体的轴向剖视图；

图92是图90和图91所示的涡轮增压器的轴承壳体的前透视图；

图93是图71至图73所示的涡轮增压器的涡轮机壳体的剖面透视图；

图94是图71至图73所示的涡轮增压器的可旋转臂组件的透视图；以及

图95是图94所示的可旋转臂组件的剖面透视图。

具体实施方式

参考图1至图24，示出了根据本发明第一实施例的可变几何涡轮增压器1，其包括可变几何涡轮机组件。可变几何涡轮增压器1包括通过轴承组件93连接到压缩机92的可变几何涡轮机91。

更详细地，可变几何涡轮机91包括涡轮机壳体2，其通过轴承组件93的中心轴承壳体4连接到压缩机92的压缩机壳体3。

涡轮增压器1具有涡轮增压器轴线5a。涡轮增压器1相对于涡轮增压器轴线5a大体对称。可变几何涡轮机91具有涡轮机轴线105a，其与涡轮增压器轴线5a重合并且大体平行于涡轮增压器轴线5a。

应当理解，除非另有说明，否则关于“径向延伸”、“径向”、“轴向延伸”、“轴向”、“周向延伸”和“周向”的描述是相对于涡轮增压器轴线5a(也是相对于涡轮机轴线105a)的。

涡轮增压器轴5从涡轮机壳体2穿过轴承壳体4延伸到压缩机壳体3。涡轮机叶轮6安装在轴5的一端上，以在涡轮机壳体2内围绕涡轮增压器轴线5a旋转。压缩机叶轮7安装在轴5的另一端上，以在压缩机壳体3内旋转。轴5围绕涡轮增压器轴线5a旋转，并且由位于轴承壳体4中的轴承94支撑旋转。

涡轮机壳体2限定入口蜗壳8，来自内燃机(未示出)的气体被输送到入口蜗壳8。排气从入口蜗壳8经由环形入口通道10和涡轮机叶轮6流到轴向出口通道9。

关于“内侧”和“外侧”的描述是相对于环形入口通道10的。

从入口蜗壳8流到出口通道9的气体经过涡轮机叶轮6，并且因此将扭矩施加到轴5以驱动压缩机叶轮7。压缩机叶轮7在压缩机壳体3内的旋转对由压缩机壳体3限定的轴向入口101中的环境空气加压，并且将加压空气输送到环形出口蜗壳102，加压空气从环形出口蜗壳102供给到内燃机(未示出)。压缩机92的细节可以是常规的(例如，它们可以对应于已知压缩机的细节)，因此不做进一步的详细说明。

根据本发明的第一实施例，轴承壳体4的内侧部分110(见下文)和涡轮机91一起形成可变几何涡轮机组件。

本发明适用于(但不限于)涡轮增压器。然而，由于本发明涉及可变几何涡轮机组件的特性，因此对于结合了本发明的可变几何涡轮机组件的涡轮增压器的其它细节(例如轴承壳体4和压缩机3的其它细节)将不会有任何进一步的详细说明。

涡轮机壳体2包括分别限定入口蜗壳8和轴向出口通道9的入口部分120和出口部分121。入口部分120通过多个周向间隔开的螺栓112附接到轴承壳体4的轴向内侧部分110(见图18)。应当理解，涡轮机壳体2可以通过任何合适的附接装置(包括通过V形带)固定地附接到轴承壳体4。

环形空腔24限定在轴承壳体4的内侧部分110和涡轮机壳体2的入口部分120之间。环形空腔24大体定中于涡轮增压器轴线5a。

可变几何涡轮机91包括环形护罩11(在图11至图13中更详细地示出)。护罩11是大体环形的并且大体定中于涡轮增压器轴线5a。护罩11包括径向环形壁体18，径向环形壁体18具有径向内侧表面12和径向外侧表面20。内侧径向表面12和外侧径向表面20是大体环形的，并大体定中于涡轮增压器轴线5a且沿大体垂直于涡轮增压器轴线5a的径向方向延伸。

环形壁体18设置有多个狭槽16，其中每个狭槽16被布置为当护罩11相对于喷嘴环13轴向移动时容纳喷嘴环13的相应导向叶片15(见下文)。

环形壁体18形成可移动的壁体构件以改变入口通道的宽度(在下文更详细地说明)。

护罩11还包括轴向延伸的环形凸缘19，其沿轴向向外的方向延伸远离护罩11的轴向外侧表面20的径向外边缘。轴向延伸的环形凸缘19大体平行于涡轮增压器轴线5a。轴向延伸的凸缘19具有朝向其外侧端的部分23，该部分23具有减小的厚度以限定环形台阶。

环形入口通道10限定在护罩11的轴向内侧表面12和涡轮机壳体2的相对的内侧表面17之间。涡轮机壳体2的相对的内侧表面17是大体环形的，并大体定中于涡轮增压器轴线5a且沿大体垂直于涡轮增压器轴线5a的径向方向延伸。如下文将更详细地说明，护罩11轴向可滑动地安装在空腔24内，以用于相对于涡轮机壳体2的内侧表面17轴向移动，从而改变入口通道10的宽度。

在这方面，入口通道10的宽度被改变以在一质量流速范围内优化气体流速，使得涡轮机91的功率输出可以改变以适应不同的发动机需求。例如，当输送到涡轮机91的排气体积相对较小时，通过减小环形入口通道10的尺寸，到达涡轮机叶轮6的气体速度被保持在确保涡轮机有效操作的水平。

护罩11的径向壁体18的内侧表面12(和外侧表面20)设置在与轴承壳体4相同的环形入口通道10的轴向内侧。

可变几何涡轮机91还包括安装在空腔24内的固定喷嘴环13(在图6至图8中更详细地示出)。喷嘴环13位于护罩11的径向外部轴向延伸的凸缘19内。

喷嘴环13是大体环形的并且大体定中于涡轮增压器轴线5a。喷嘴环13包括具有轴向内侧表面14和轴向外侧表面26的环形径向延伸的壁体25。内侧表面14和外侧表面26在径向方向上延伸，大体垂直于涡轮增压器轴线5a。

多个周向分布的入口叶片15从内侧表面14轴向向内延伸到环形入口通道10中。每个叶片15从位于所述内侧表面14的根部轴向向内延伸到远离所述内侧表面14的尖端。入口叶片15被布置为使流过入口通道10的气体朝向涡轮机叶轮6的旋转方向偏转。

在这方面，喷嘴环13的径向延伸壁体25设置在护罩11的径向壁体18的轴向外侧，同时喷嘴环13的入口叶片15穿过护罩11的径向壁体18中的轴向狭槽16延伸到环形入口通道10中。

喷嘴环13轴向地和旋转地固定到轴承壳体4。在这方面，环形凸缘28从喷嘴环13的外侧表面26的径向外部部分沿轴向向外的方向延伸。轴向延伸的凸缘28的径向内表面安装在轴承壳体4的内侧部分110的径向外表面27(参见图1)上。

喷嘴环13包括由喷嘴环13的径向内部环形部分形成的整体隔热件31。

喷嘴环13的隔热件31从喷嘴环的径向壁体25的内侧表面14的径向内部部分径向向内延伸。隔热件31在轴向方向和径向方向上弯曲以形成轴向部分311和径向部分312。轴向部分311从喷嘴环13的径向壁体25的径向内边缘沿轴向向内方向延伸。径向部分312大体与护罩11的内侧表面12轴向对准。径向部分312从轴向部分311的内侧端径向向内延伸，以大体覆盖轴承壳体4和涡轮机叶轮6之间的轴承壳体4的区域。因此，隔热件31保护轴承壳体4的该部分免受涡轮机2的热排气。隔热件由不锈钢或铬镍铁合金形式的耐热材料制成(例如304或p133)。应当理解，任何合适的耐热材料均可以被使用。

喷嘴环13轴向固定到支撑构件32，下文将更详细地说明。

支撑构件32是大体环形的环，其定中于涡轮增压器轴线5a。支撑构件32在图4、图9和图10中更详细地示出。

支撑构件32包括大体环形的壁体构件131，其具有径向内环形表面34和径向外环形表面33。环形壁体构件131(及径向内表面34和径向外表面33)大体平行于轴向方向5a延伸。

支撑构件32大体沿轴向方向固定。在这方面，支撑构件32的径向内表面34安装在轴承壳体4的径向外表面27上并且轴向地(和旋转地)固定到轴承壳体4的径向外表面27。

支撑构件32安装在轴承壳体4上，并与轴承壳体的径向外表面27之间有微小的径向间隙，以便确保组装时的轴向滑动配合。应用公差以使这两个部件之间由于热膨胀造成的“倾斜”最小化。

径向内表面34沿其轴向长度的中间设置有径向向内延伸的环形凸缘35。支撑构件32安装在轴承壳体4的内侧部分110的径向外表面27上。更详细地，环形凸缘35的径向内表面132安装在轴承壳体4的所述径向外表面27上。支撑构件32安装在空腔24内，在喷嘴环13的径向壁体25的轴向外侧。环形凸缘35和支撑构件32的径向内表面34形成阶梯式布置，其焊接到由径向外表面29和喷嘴环13的轴向延伸凸缘28的轴向外侧端形成的互补阶梯式布置。以这种方式，喷嘴环13轴向地和旋转地固定附接到支撑构件32上。应当理解，喷嘴环13可以通过任何合适的方式(包括钎焊)固定附接到支撑构件32上。

环形凹槽36设置在轴承壳体4的内侧部分110的径向外表面27中(参见图1)。环形密封环37位于环形凹槽36内，并且在轴承壳体4的径向外表面27和支撑构件32的环形凸缘35的径向内表面132之间提供密封。该密封布置防止气体从环形内部通道10经过密封环37流出。这有利于维持护罩11的径向壁体18两侧的期望压差。密封环37阻止气体流入轴承壳体和喷嘴环之间的空腔24中，从而保持压力差以实现负载平衡。

可弹性变形的环形公差环38(参见图1和图2)夹在支撑构件32的环形凸缘35的轴向外侧与轴承壳体4的相对表面之间。公差环38经由支撑构件32提供轴向向内力到喷嘴环13。在这方面，当涡轮机壳体2螺栓连接到轴承壳体4上时，涡轮机壳体2的相对的壁体17沿远离所述相对的壁体17的方向施加力到入口叶片15的尖端并且因此喷嘴环13上，该施加的力用于压缩公差环38。这预载了公差环38，导致公差环38经由支撑构件32在相反方向上施加力到喷嘴环13上，该喷嘴环13自由地浮动在轴承壳体4上。在这方面，支撑构件32可滑动地安装在轴承壳体4上。这确保了在入口叶片15的尖端和所述相对的壁体14之间保持接触，而不管涡轮机气体压力和脉动如何。这还使得以小的扩压通道10宽度将叶片15的尖端上的气流最小化，从而提高效率。

喷嘴环13的环形壁体25的径向外部部分的内侧表面14用作限制护罩11在向外方向上的轴向位置的止动件。在这方面，当护罩11在向外方向移动时(见下文)，护罩11的环形壁体18的外侧表面20邻接喷嘴环13的环形壁体25的径向外部部分的内侧表面14，从而用作止动件以提供期望的护罩11的最外侧位置。

通过使用致动机构，护罩11在轴向方向上移动，以改变环形入口通道10的宽度，下文将对其进行详细说明。

如在图14至图16中更详细地示出的，致动机构包括承载构件39。承载构件39是大体环形的环，其大体定中于涡轮增压器轴线5a。承载构件39包括具有径向内环形表面40和径向外环形表面41的环形壁体117。环形壁体117大体平行于轴向方向5a延伸。在这方面，环形壁体117的径向内表面40和径向外表面41大体平行于轴向方向5a延伸。

环形凸缘114从径向内表面40径向向内延伸。环形凸缘114大体垂直于轴向方向5a。环形凹槽46设置在环形凸缘114中。

环形壁体117具有设置在环形凸缘114的内侧和外侧的轴向内侧部分42和外侧部分45。外侧部分45的厚度大于内侧部分42的厚度。

承载构件39轴向地和旋转地固定到护罩11。因此，当承载构件39轴向移动时，护罩11与承载构件39一起轴向移动。承载构件39直接固定到护罩11。在这方面，环形壁体117的内侧部分42的径向内表面被焊接到护罩11的轴向凸缘19的厚度减小的外侧部分23的径向外表面上。应当理解，承载构件39可以通过任何合适的方式(包括钎焊)固定地附接到护罩11。

环形壁体117设置有多个径向孔43。具体地，环形壁体117设置有围绕环形壁体117周向分布的三个径向孔43。径向孔43围绕环形壁体等距地周向间隔开。

每个径向孔43沿着大体平行于径向方向的纵向轴线从设置在承载构件39的径向外表面41中的第一端径向向内延伸到第二端。每个径向延伸的孔的纵向轴线是大体直的。

每个径向孔43在承载构件39的径向内表面40之前终止，使得其第二端封闭并形成盲孔43。每个孔43具有围绕其纵向轴线大体圆形的横截面形状。每个孔43用于容纳大体圆柱形的销69(下文更详细地进行讨论)。

环形壁体117的轴向外侧部分45设置有围绕环形壁体117周向分布的多个轴向延伸的凹部44。当承载构件39安装在适当位置时，其凹部中的一个邻接可旋转臂组件57的臂60并且提供间隙以便于臂60旋转，如下文将更详细地说明的。

承载构件39可滑动地安装在支撑构件32的径向外表面33上以在轴向方向上移动。承载构件39直接安装在支撑构件32上。更详细地，大体环形的密封件44容纳在载体构件39的凸缘114中的环形凹槽46内，载体构件39位于凸缘114和支撑构件32的径向外表面33之间。当承载构件39相对于支撑构件32轴向移动时，环形密封件44抵靠支撑构件32密封承载构件39。这防止气体从环形入口通道10轴向流出到承载构件39的外侧，有助于在承载构件39两侧保持期望的压力差。

如在图5中更详细地示出，致动机构还包括凸轮构件47。凸轮构件47是大体环形的环，其大体定中于涡轮增压器轴线5a。凸轮构件47包括具有径向内环形表面49和径向外环形表面48的环形壁体104。环形壁体104(及其径向内环形表面49和径向外环形表面48)大体平行于轴向方向5a延伸。

多个狭槽50设置在环形壁体104中并且由环形壁体104的相应内表面51限定。每个狭槽大体上是细长的并且沿纵向轴线50a延伸(参见图5和图24a)。每个狭槽大体延伸穿过环形壁体104的径向厚度。

在当前所述的实施例中存在三个狭槽50。每个狭槽50大体相同。狭槽50围绕环形壁体104在周向方向上分布，以大体等距间隔开。

每个狭槽50在周向方向和轴向方向上延伸。在这方面，每个狭槽50限定围绕涡轮增压器轴线5a的螺旋线的一部分。具体地，每个狭槽50的纵向轴线50a在周向方向和轴向方向5a上延伸。在这方面，每个狭槽50的纵向轴线50a限定围绕涡轮增压器轴线5a的螺旋线的一部分。

在图5和图24a所示的凸轮构件47的实施例中，每个狭槽50的纵向轴线50a相对于径向平面以大体恒定的角度倾斜。在这方面，径向平面是大体垂直于涡轮增压器轴线5a的平面。

在图24b和图24c所示的凸轮构件47的实施例中，每个狭槽50的纵向轴线50a相对于径向平面倾斜一定的角度，该角度沿其长度变化。这是有利的，因为对于凸轮构件47的特定旋转移动，其允许护罩11的期望的轴向移动。

在图24b的实施例中，纵向轴线50a相对于径向平面的角度从狭槽50的第一端501向狭槽50的第二端502减少，使得狭槽50形成凹曲线。

在图24c的实施例中，纵向轴线50a相对于径向平面的角度增加，然后从狭槽50的第一端501向狭槽50的第二端502减少，使得狭槽50形成弯曲波形状。

凸轮构件47安装为围绕涡轮增压器轴线5a旋转。在这方面，凸轮构件47可旋转地安装在承载构件39和护罩11的轴向延伸凸缘19上，位于承载构件39和护罩11的轴向延伸凸缘19的径向外侧。在这方面，凸轮构件47的径向内表面49安装在承载构件39的环形壁体的径向外表面41上以及护罩的轴向延伸凸缘19的径向外表面22的轴向部分上。

当凸轮构件47旋转并且当承载构件39轴向移动时，凸轮构件47的径向内表面49抵靠在承载构件39的环形壁体的径向外表面41上。

承载构件39的环形壁体117和凸轮构件47的环形壁体104与涡轮增压器轴线5a大体同心。

凸轮构件47夹在轴承壳体4和涡轮机壳体2的分别相对的径向延伸的环形表面201，202之间，使得凸轮构件47可围绕涡轮增压器轴线5a旋转，但是在轴向方向5a上相对于轴承壳体4和涡轮机壳体2大体固定。狭槽50具有大体与承载构件39中的径向孔43相对应的周向位置。径向表面201，202大体垂直于轴向方向5a。

轴承壳体4的内侧部分110包括环形壁构件53。环形壁体构件53具有轴向向内，径向延伸的环形表面54。表面54大体垂直于轴向方向5a。环形凸缘52从表面54轴向向内延伸。环形凸缘52具有径向外表面151和径向内表面153。环形凸缘52大体定中于涡轮增压器的轴线5a。周向延伸的间隙152设置在环形凸缘52中，以用于允许可旋转臂组件57的臂60旋转的间隙(如下文将进行更详细地说明)。

一组三个轴向延伸的狭槽55设置在轴向延伸的凸缘52中，围绕环形凸缘52周向地分布。每个轴向狭槽55由环形凸缘52的相应的内表面56限定。每个轴向狭槽55从环形凸缘52的轴向内侧端部轴向向外延伸，在环形凸缘52的外侧端部形成开口端。狭槽55终止于环形凸缘52的轴向范围内，以形成盲槽55。每个轴向狭槽55延伸穿过环形凸缘52的整个厚度，从其径向内表面153到其径向外表面151。每个狭槽55在轴向方向5a上是大体直的。每个狭槽55的纵向轴线不在周向方向上延伸。

凸轮构件47安装在环形凸缘52的径向内侧。在这方面，凸轮构件47的环形壁体104的径向外表面48设置在轴承壳体4的环形凸缘52的径向内表面153的径向内侧，并具有设置在所述表面48，153之间的小径向间隙。该布置允许凸轮构件47相对于轴承壳体4旋转。或者，凸轮构件47的环形壁体104的径向外表面48可抵靠在轴承壳体4的环形凸缘52的径向内表面153上。

致动机构还包括一组三个销69。每个销69大体上是细长的，并沿着纵向轴线118延伸。每个销69是大体直的。每个销的纵向轴线118是大体直的并且大体平行于径向方向。每个销69具有围绕其纵向轴线大体圆形的横截面形状。

每个销69容纳在承载构件39中的相应所述径向孔43内。每个销69相对于承载构件39轴向固定。在这方面，每个径向延伸的孔43的轴向长度与相应销69的轴向长度大体相同，或稍大于相应销69的轴向长度，使得当销69沿第一轴向方向和第二轴向方向移动时，承载构件39分别在第一轴向方向和第二轴向方向上移动。应当理解，第一轴向方向和第二轴向方向是平行于涡轮增压器轴线5a的相反方向。

每个销69从承载构件39中的相应的孔43径向向外突出并且穿过凸轮构件47中的相应的所述狭槽50。销69径向向外地从狭槽50进入轴承壳体4的壁体构件53的环形凸缘52的相应所述轴向狭槽55内。

每个销69可在相应的轴向狭槽55内轴向滑动。然而，狭槽55的尺寸设定为大体防止销69围绕涡轮增压器轴线5a旋转。在这方面，狭槽55在周向方向上的宽度与销69的宽度大体相同，使得狭槽55防止销69围绕涡轮增压器轴线5a旋转。由此，由于销69接合在承载构件39中的径向孔43内，因此承载构件39围绕涡轮增压器轴线5a相对于轴承壳体4旋转地固定。

现在将说明致动机构的操作方法。为了轴向移动护罩11以改变环形入口通道10的宽度，凸轮构件47围绕涡轮增压器轴线5a旋转。这引起每个狭槽50相对于穿过狭槽50的相应销69的移动。限定相应狭槽50的凸轮构件47的每个内表面51接合容纳在狭槽50内的销69，并且用于在轴向方向上移动销69。

由于每个销69与限定相应的轴向狭槽55的环形凸缘52的内表面56接合，因此防止了销69旋转。由该内表面56施加在销69上的反作用力与通过限定相应狭槽50的旋转内表面51施加在销上的力的结合使得每个销69沿着相应的狭槽56在向内方向上轴向移动。

由于每个销69接合在承载构件39中的径向孔43内，因此这导致承载构件39，及护罩11(其固定到承载构件39上)在轴向方向上移动。在这方面，承载构件39在支撑构件32上轴向滑动。

支撑构件32由不锈钢制成，涂覆有低摩擦材料，以便于承载构件39在支撑构件32上的移动。涂覆材料也是耐磨的，以防止承载构件39在支撑构件32上的移动对支撑构件32造成磨损。在所述实施例中，涂层是CM11，或者支撑构件经过硼化热处理。

凸轮构件47沿逆时针方向的旋转(当从图2中的涡轮机端观察时)用于朝向涡轮机壳体2的相对的内侧表面17移动护罩11的径向壁体18的内侧表面12。凸轮构件47沿顺时针方向的旋转用于移动护罩11的径向壁体18的内侧表面12远离涡轮机壳体2的相对的内侧表面17。

致动机构还包括安装到轴承壳体4的可旋转臂组件57(在图22和图23中更详细地示出可旋转臂组件57)。

可旋转臂组件57包括细长臂60，细长臂60沿着纵向轴线延伸并且枢转地安装到轴承壳体4的轴向内侧壁体构件53的轴向内侧表面54上。臂60的第一端设置有孔71，在孔71中容纳有细长销59的第一端。销59沿着纵向轴线延伸并且穿过大体上圆柱形的轴环61，轴环61容纳在轴向内侧壁体构件53中的孔62内。轴环61借助于过盈配合可旋转地固定在孔62内。

销59可在轴环61内旋转。臂60可旋转地固定到销59上，以便与销59一起旋转。在这方面，销59在臂60的第一端中的孔71内形成过盈配合。

臂60的第二端设置有轴向延伸的突起部58。突起部58是大体上圆柱形的，具有围绕突起部58的纵向轴线的大体圆形的横截面。突起部58的纵向轴线大体垂直于臂60的纵向轴线。销59的第二端容纳在致动臂63的孔内。销59的第二端与孔形成过盈配合，使得销59随致动臂63一起旋转。

致动臂63设置在壁体构件53的轴向外侧，并且连接到气压致动器(未示出)。致动器被布置为旋转致动臂63，以使销59围绕其纵向轴线旋转，这使得臂60围绕销59的纵向轴线旋转。臂60和突起部58安装在轴承壳体的凸缘53中的凹部400内以在所述凹部400内旋转。凹部400从所述凸缘53的轴向内侧表面沿轴向向外的方向延伸并且沿周向方向延伸。

靠近可旋转臂组件57的承载构件39中的凹部144提供了间隙以用于臂60的旋转。

另外，环形凸缘52中的周向延伸的缝隙152允许用于臂60旋转的间隙。

凸轮构件47设置有径向延伸的突起部66，其从凸轮构件47的径向外表面48径向向外突出(参见图5)。突起部66具有限定空腔68的内表面67。空腔68的尺寸被设定为容纳臂60的轴向延伸的突起部58。

臂60的突起部58容纳在空腔68内，使得其相对于径向突起部66旋转地固定。因此，由于突起部58接合在空腔68内，臂60的旋转使突起部58旋转，从而使凸轮构件47围绕涡轮增压器轴线5a旋转。臂60可在任一方向上旋转，以使凸轮构件47围绕涡轮增压器轴线5a在任一可旋转方向上旋转。如上所述，凸轮构件47的这种旋转用于沿任一轴向方向移动护罩11，以改变环形入口通道10的宽度。

可变几何涡轮机91(包括凸轮构件47、销69、承载构件39、支撑构件32、护罩11和喷嘴环13)和设置有所述轴向狭槽55的环形轴向延伸凸缘52一起形成涡轮机组件。

凸轮构件47、销69、承载构件39、支撑构件32、护罩11和喷嘴环13一起形成套筒组件1400。套筒组件1400可简便地安装在涡轮增压器1上和从涡轮增压器1上移除，因为它可以作为单个部件进行安装和移除。在这方面，为了安装套筒组件，套筒组件被安装在轴承壳体4上的适当位置，然后涡轮机壳体2被附接到轴承壳体4上，以便将套筒组件夹在空腔24内，在轴承壳体4和涡轮机壳体2之间。

为了便于套筒组件1400的正确定向，喷嘴环13设置有从喷嘴环13的外侧表面26轴向向外延伸的突起部124(参见图8)。突起部124大体上是细长的且具有大体上半圆形的横截面形状。轴承壳体4的内侧部分110的径向外表面27设置有由内表面65限定的径向向内且轴向向外延伸的凹部64。凹部64具有大体上半圆形的横截面形状。凹部64被布置为容纳喷嘴环13的外侧表面26上的突起部124。

当突起部124容纳在凹部64内时，喷嘴环13自动对准在其正确的旋转定向中。因此，突起部124和凹部64的接合有利于喷嘴环的正确旋转定向，及因此有助于整个套筒组件1400的正确旋转定向。

本发明的可变几何涡轮机组件提供了相对紧凑的可变几何涡轮机91，其特别适合用于小型可变几何涡轮增压器。此外，由于其仅需要相对小的空腔来容纳致动机构，因此这降低了在壳体中填充和清除排气期间所经历的压力差。

此外，由于它不需要现有技术设计的轭和推杆，因此它具有改进的密封并且不需要水冷却。

此外，套筒组件可以容易地和方便地装配到现有的涡轮机上，以便将它们转换为可变几何涡轮机。在这方面，现有涡轮机的轴承壳体4可以设置有所述轴向狭槽55和安装在轴承壳体和涡轮机壳体之间的空腔中的所述套筒组件1400，以将其转换为可变几何涡轮机。

参考图25至图46，示出了根据本发明第二实施例的可变几何涡轮增压器，其包括可变几何涡轮机组件。除了以下的不同之外，第二实施例的可变几何涡轮增压器与第一实施例的可变几何涡轮增压器1相同。相同的特征被给予相同的附图标记。

第二实施例的涡轮增压器与第一实施例的涡轮增压器的不同之处在于，轴承壳体4的环形轴向延伸凸缘52中的轴向延伸狭槽55在第二实施例中位于第一实施例中其位置的径向外侧。

此外，支撑构件32以与第一实施例相反的方式抵靠轴承壳体4被密封。在这方面，在大体沿轴向方向的环形凸缘35的长度的中间处，环形凸缘35设置有环形凹槽300(参见图34)，其中环形凸缘35设置在支撑构件32的径向内表面34上。环形凹槽300从环形凸缘35的径向内表面径向向内延伸，并且在周向方向上围绕涡轮增压器轴线5a延伸，大体围绕支撑构件32的内圆周。环形密封环301(见图25)容纳在凹槽300内，并且抵靠轴承壳体4的径向外表面27密封支撑构件32。在这方面，环形凹槽300和密封环301替代了第一实施例的轴承壳体中的环形凹槽36和环形密封环37，以提供替代的密封布置以抵靠轴承壳体4的径向外表面27密封支撑构件32。

涡轮增压器的第二实施例与第一实施例的另一不同之处在于凸轮构件47如何联接到可移动护罩11上。在这方面护罩11的轴向延伸的环形凸缘19在朝向环形凸缘19的内侧端设置有多个周向分布的径向孔302。每个孔302从轴向延伸的凸缘19的径向外表面22延伸到轴向延伸的凸缘19的径向内表面303(参见图36)。每个孔302沿着大体平行于径向方向的纵向轴线从径向外表面22延伸到径向内表面303。每个孔302具有大体圆形的横截面形状(相对于其纵向轴线)。每个孔302用于容纳相应的所述销69(下文将更详细地说明)。

在该实施例中，承载构件39和护罩11不通过第一实施例的阶梯式装置23彼此连接的。在这方面，护罩11的轴向延伸的凸缘19在其轴向方向的整个长度具有大体一致的厚度，没有设置限定台阶的所述部分23。

替代地，护罩11的轴向凸缘19大体横跨承载构件39的轴向长度向内延伸。在这方面，护罩11的轴向凸缘19的相应轴向内侧端与承载构件39的径向外表面41的相应轴向内侧端大体轴向对准。承载构件39的径向外表面41与护罩11的轴向延伸的凸缘19的相邻径向内表面303形成过盈配合。

承载构件39的环形壁体117中的径向孔43在周向方向上与护罩11的环形凸缘19中的相应孔302大体对准。此外，凸轮构件47中的狭槽50与护罩11的轴向延伸的凸缘19中的和承载构件39中的径向孔302，43重叠。

与第一实施例一样，每个销69被容纳在承载构件39中的相应径向孔43内。此外，在该实施例中，每个销69穿过护罩11的轴向凸缘19中的相应所述孔302。以这种方式，护罩11通过所述过盈配合并且通过销69接合在护罩11的轴向凸缘19中的孔302中而联接到承载构件39上。在这方面，凸缘19中的每个孔302都具有与销69的直径大体相同(或略大于)的直径，使得当销69沿轴向方向移动时，护罩11也沿轴向方向移动(即，护罩11相对于销69轴向固定)。

致动机构的操作方法与第一实施例的操作方法大体相同。在这方面，凸轮构件47的旋转引起每个狭槽50相对于穿过狭槽50的相应销69移动。限定狭槽50的凸轮构件47的内表面51接合销69以使它们在轴向方向上移动。每个销69与限定轴承壳体4中的相应轴向狭槽55的环形凸缘52的内表面56的接合防止销69旋转并且在轴向方向上引导销69。销69在承载构件39中的径向孔43中的接合导致承载构件39(并且因此护罩11)在轴向方向上移动，同时承载构件39中的环形凹槽46中的密封件44滑过支撑构件32的径向外表面。另外，销69在护罩11的径向孔303中的接合还用于在轴向方向上移动护罩11，以改变入口通道的宽度。

然而，在该实施例中，螺旋槽50以相反的旋转方向定向。因此，凸轮构件47沿顺时针方向(当从图26的涡轮机端观察时)的旋转用于使护罩11的径向壁体18的内侧表面12朝向涡轮机2的相对的内侧表面17移动。

在该实施例中，凸轮构件47的径向延伸突起部66被狭槽304替代。狭槽304从凸轮构件47的环形壁体104的径向外表面48沿纵向轴线径向向内延伸到径向内表面49。纵向轴线大体平行于径向方向。狭槽304具有围绕其纵向轴线大体矩形的横截面形状(具有敞开的外侧)。

狭槽304在内侧轴向方向上从凸轮构件47的环形壁体104的轴向外侧表面延伸，并且终止于所述环形壁体104的轴向厚度内，使得狭槽304在其轴向外侧端开口并且在其轴向内侧端关闭。

臂60的轴向延伸突起部58具有与凸轮构件47中的狭槽304的形状互补的形状。在这方面，突起部58具有弯曲的矩形横截面形状，其与狭槽304形成过盈配合，使得突起部58围绕涡轮增压器轴线的旋转令凸轮构件47围绕涡轮增压器轴线旋转。

第一实施例的凸轮构件47的径向延伸突起部66的移除有利地减小了致动机构的重量。

如图37所示，护罩11的轴向延伸的凸缘19的外侧端设置有狭槽305(参见图37)。狭槽从凸缘19的外侧端轴向向内延伸，并且在周向方向延伸到凸缘19的圆周的一半。狭槽邻接可旋转臂组件57的臂60，并且提供用于臂60旋转的间隙。

参考图47至图70，示出了根据本发明的第三实施例的可变几何涡轮增压器，其包括可变几何涡轮机组件。除了以下的不同之外，第三实施例的可变几何涡轮增压器与第二实施例的可变几何涡轮增压器相同。相同的特征被给予相同的附图标记。

第三实施例的涡轮增压器与第二实施例的涡轮增压器的不同之处在于，环形凸缘52没有设置有所述轴向延伸的狭槽55。替代地，喷嘴环13的叶片15和护罩11中的狭槽16被布置为当销69由于凸轮构件47的旋转而在轴向方向和周向方向上被推动时，叶片15在狭槽16内的接合大体防止了护罩11和承载构件39旋转。在这方面，狭槽16具有与叶片15互补的形状。以与第二实施例类似的方式，凸轮构件47沿顺时针方向(当从图48的涡轮机端观察时)的旋转用于朝向涡轮机壳体2的相对的内侧表面17移动护罩11的径向壁体18的内侧表面12。

在该实施例中，在所述轴承壳体中没有设置有所述轴向导向槽55。因此，当凸轮构件47旋转时，销69不会被所述轴向导向槽55阻止旋转。

在这方面，凸轮构件47的旋转(沿顺时针方向)使限定狭槽50的凸轮构件的内表面51接合相应的销69，使得销69围绕涡轮轴线沿顺时针旋转方向被推动。这起到使承载构件并且因此护罩11围绕涡轮机轴线(沿所述顺时针方向)旋转的作用。然而，叶片15接合在狭槽16内用于限制护罩11的旋转并沿轴向方向引导护罩11。在这方面，当护罩11轴向移动时，狭槽16在叶片15上滑动。

由于凸轮构件47经由销69在护罩11上施加旋转力，护罩11被稍稍旋转以使得对于每个狭槽16，限定狭槽的护罩表面的径向外部部分邻接容纳在狭槽内的叶片15的径向外表面。这大体封闭了狭槽的高压侧，并且大体防止该侧的排气从入口通道通过狭槽16。

或者，致动机构可被布置为使得凸轮构件47沿逆时针方向(当从图48的涡轮机端观察时)的旋转用于朝向涡轮机壳体2的相对的内侧表面17移动护罩11的径向壁体18的内侧表面12。为了这样做，螺旋槽的旋转定向可以相反。

在这种情况下，凸轮构件47的旋转(沿逆时针方向)使得限定狭槽50的凸轮构件的内表面51接合相应的销69，使得销69围绕涡轮机轴线沿逆时针方向被推动。这用于使承载构件39并且因此护罩11围绕涡轮机轴线(沿所述逆时针方向)旋转。然而，叶片15在狭槽16内的接合用于限制护罩11的旋转并沿轴向方向引导护罩11。

由于凸轮构件47经由销69在护罩11上施加旋转力，护罩11被稍稍旋转以使得对于每个槽16，限定狭槽的护罩表面的径向内部部分邻接容纳在狭槽内的叶片15的径向内表面。这大体封闭了狭槽的低压侧，并且大体防止了该侧的排气从入口通道通过狭槽16。

因此，以这种方式，致动机构可以被布置在任一旋转方向上以提供期望的性能特性。

此外，在该实施例中，销69与承载构件39一体地成形。在这方面，销69形成承载构件39的一部分，并且从承载构件39的径向外表面径向向外突出。如前述实施例那样，每个销69沿大体平行于径向方向的纵向轴线从径向内端延伸到径向外端。在该实施例中，每个销69具有围绕其纵向轴线的横截面形状，该横截面形状是具有弯曲拐角的大体正方形形状。这种形状有利地增加了销69和限定狭槽50的表面51之间的接触面积，减小了销69和所述表面51之间的接触应力。

另外，由于销69与承载构件39成一体，因此可便于组装由凸轮构件47、销69、承载构件39、支撑构件32、护罩11和喷嘴环13形成的套筒组件1400(因为只需要将几个部件连接在一起)。

在该实施例中，与前述实施例相比，凸轮构件47具有更薄的径向厚度，但是设置有围绕凸轮构件47周向分布的多个凸耳320(参见图48)。凸耳320具有比设置在凸耳320之间的凸轮构件47的其余部分更大的厚度(在径向方向上)。在该实施例中，凸轮构件47设置有分布在周向方向上的三个所述凸耳320。

每个凸耳320具有内表面51，该内表面限定用于容纳相应的所述销69的相应的所述螺旋槽50。每个螺旋槽50的外侧端是敞开的，以允许穿过开口端插入相应的所述销69(其与承载构件39是一体的)进入到狭槽50。

通过提供增加厚度的凸耳320有利地增加了销69和限定螺旋槽15的凸耳320的内表面51之间的接触面积。这有利地减小了销69和限定旋转槽15的内表面51之间的接触应力。另外，由于与凸耳320相比在销69之间的凸轮构件47的部分具有减小的厚度，因此与凸轮构件47的所述部分具有与凸耳320相同厚度的情况相比，这降低了凸轮构件47(并且因此涡轮增压器)的总重量。

或者，为了代替与承载构件39成一体的销69，如前述实施例那样，销69可以是与承载构件39分离的部件，并且可容纳在承载构件39中的孔43内。

在该实施例中，如第一实施例那样，承载构件39被附接到护罩11，即护罩11的轴向延伸的凸缘19具有朝向其外侧端部的部分23(参见图60)，其具有减小的厚度。

承载构件39的环形壁体117的内侧部分42的径向内表面被焊接到护罩11的轴向凸缘19的厚度减小的外侧部分23的径向外表面。应当理解，承载构件39可以通过任何合适的方式(包括钎焊)固定地附接到护罩11。

在该实施例中，喷嘴环13设置有用于相对于支撑构件32可旋转地定向喷嘴环13的突起部124(参见图54)。突起部124是大体圆柱形的并且从喷嘴环13的环形壁体25的外侧表面14轴向向外延伸。支撑构件32的环形壁体构件131的径向内表面设置有凹部315，凹部315用于容纳喷嘴环13的突起部124。凹部315从所述壁体构件131的内侧端部轴向向内延伸。凹部315的形状与突起部124的形状互补。

类似地，支撑构件32的环形壁体构件131设置有从环形壁体构件131的轴向外侧表面轴向向内延伸的圆柱形孔316。

轴承壳体4的轴向内侧表面设置有沿轴向向外方向延伸的孔318。孔318用于容纳定位销317(参见图58)，定位销317也容纳在支撑构件32的孔316内。

在该实施例中，不存在将支撑构件32的径向内表面密封到轴承壳体4的径向外表面的前述实施例的密封件27，301，并且支撑构件32的径向内表面与轴承壳体4的径向外表面形成压配合接合。

当销317容纳在轴承壳体的孔318内和支撑构件32的孔316中时，支撑构件32相对于轴承壳体4被正确定向。另外，当喷嘴环13的突起部124容纳在支撑构件32中的凹部315内时，喷嘴环13相对于支撑构件32被正确定向。

因此，所述突起部124、凹部315、孔316、销317和孔318提供了一种在组装过程中相对于轴承壳体4将支撑构件39和喷嘴环13(并且因此护罩11)正确定向(在周向方向上)的装置。这增加了套筒组件1400的组装的容易性。

在该实施例中，除了突起部58具有带圆角的大体正方形的横截面形状外，可旋转臂组件57(参见图69和图70)与前述实施例中的大体相同。凸轮构件47中的狭槽304是与突起部58互补的正方形形状。

在该实施例中，隔热件31不与喷嘴环13一体，而是单独的部件。喷嘴环31被安装在隔热件31的径向外表面上，在隔热件31的径向外表面和支承构件32及护罩11的轴向相邻的径向内表面之间。

隔热件31的径向外部环形轴向延伸凸缘的轴向外侧端设置有环形的径向向外延伸的唇缘330。唇缘330设置在公差环38的轴向外侧，并且夹在公差环38和支撑构件32的接触轴向内侧表面之间。

公差环38的内侧接触喷嘴环13的内侧表面，其抵靠涡轮机壳体的相对的表面17偏压喷嘴环13的叶片15。

因此，在该实施例中，公差环38直接接触喷嘴环13，以在轴向向内方向上将其偏压。隔热件31与喷嘴环13分离并且被安装到轴承壳体4上，使得其唇缘330设置在公差环38的轴向外侧。因此，公差环38不在轴向向内方向上向隔热件31施加力(如在前述实施例那样)。这是有利的，因为在组装期间，隔热件31不会沿轴向向内方向被推动(否则会在涡轮机壳体附接到轴承壳体4之前发生)。因此，隔热件301不在向内方向上向涡轮机叶轮6施加力(这种力是不利的)。

轴承壳体4的轴向延伸的凸缘52设置有三个所述沿周向方向延伸的缝隙152，所述缝隙152在周向方向上等间隔。这减小了轴承壳体4的重量。

致动机构的操作方法与前述实施例的操作方法大体相同。

参考图71至图95，示出了根据本发明的第四实施例的涡轮增压器，其包括可变几何涡轮机组件。除了以下的不同之外，第四实施例的可变几何涡轮增压器与第三实施例的可变几何涡轮增压器相同。相同的特征被给予相同的附图标记。

第四实施例的涡轮增压器与第三实施例的涡轮增压器的不同之处在于，护罩11由径向外部的轴向延伸的环形凸缘501、径向内部的轴向延伸的环形凸缘503和径向延伸的环形壁体502形成，其中径向延伸的环形壁体502连接径向外部轴向延伸的凸缘和径向内部轴向延伸的凸缘501，503。

径向延伸的环形壁体502的内侧径向表面形成限定入口通道的所述内侧表面12。在这方面，径向延伸的环形壁体502形成可移动壁体构件，并且径向外部的轴向延伸的环形凸缘501形成承载构件。因此，在该实施例中，护罩11包括可移动壁体构件和承载构件。与前述实施例一样，内侧表面12设置有用于容纳喷嘴叶片15的所述多个狭槽16。

径向外部轴向延伸的凸缘501从环形壁体502的径向外端向外延伸。轴向延伸的凸缘501的内侧端被焊接到环形壁体502的所述径向外端。

在该实施例中，销69与径向外部轴向延伸的凸缘501一体成形，朝向所述凸缘501的外侧端。销69从所述凸缘501的径向外表面518径向向外延伸。

径向内部轴向延伸的凸缘503具有安装在隔热件31的径向外表面上的径向内表面514。

喷嘴环13安装在护罩11内。在这方面，喷嘴环13包括径向延伸的壁体504，其中叶片15从壁体504的内侧表面14轴向向内延伸(参见图74)。径向延伸壁体504设置有径向外环形凹槽505和径向内环形凹槽506，其中每个环形凹槽容纳环形密封件507，508。当护罩11相对于喷嘴环13轴向移动时，密封件507，508分别将喷嘴环13的径向壁体504抵靠径向外部轴向凸缘501的径向内表面，并且抵靠径向内部轴向延伸凸缘503的径向外表面密封。

密封件507，508有利地防止已经穿过狭槽16的排气穿过密封件507，508的外侧。此外，径向内部密封件508防止该排气传递到涡轮机叶轮。

致动机构的操作方法与前述实施例的操作方法大体相同。

在每个所述实施例中，喷嘴环13和护罩11被安装在入口通道的同一轴向侧上。与上述实施例的致动机构结合，这有利地生成紧凑的布置并且允许致动机构形成为套筒。

在每个所述实施例中，承载构件39是环形的，并且凸轮构件47和承载构件39在护罩11的至少一个轴向位置处轴向重叠。与上述实施例的致动机构结合，这有利地生成紧凑的布置并且允许致动机构形成为套筒。

应当理解，凸轮构件47和承载构件39在护罩11的多个轴向位置处轴向重叠。

在每个所说明的实施例中，凸轮构件47设置在护罩11的径向外侧。与上述实施例的致动机构结合，这有利地生成紧凑的布置并且允许致动机构形成为套筒。

应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对上述可变几何涡轮机组件进行多种修改。

在这方面，在所述实施例中，凸轮构件47中的狭槽50的每一个都形成一个构造，并且销69的每一个都形成联接到承载构件39的协作构造，使得当协作构造在轴向方向上移动时，承载构件39在轴向方向上移动。在所述的替代布置中，狭槽50可设置在承载构件39中，其中凸轮构件47设置有所述销69，使得凸轮构件47相对于承载构件的旋转使承载构件39在轴向方向上移动。

应当理解，本发明不限于使用所述销69和狭槽50。销69可以是任何径向延伸的构造，并且狭槽50可以是用于容纳径向延伸构造的任何互补的凹部。

在所述实施例中，狭槽50在周向方向和轴向方向上延伸，并且销69被布置为沿着狭槽50移动。或者，或另外，销69(或任何径向延伸构造)在周向方向和轴向方向上延伸(例如，具有螺旋形状)，其中狭槽50用于容纳销69，使得凸轮构件47的旋转在轴向方向上移动承载构件39。

任何所述实施例的特征可以与任何其它所述实施例的特征组合。

例如，在任何实施例中，销69可以如在任何其它实施例中那样联接到护罩11。例如，在第四实施例中，销69是护罩11的一部分。然而，在第一至第三实施例中，销69可以不是护罩的一部分，而是替代地可以容纳在护罩和/或承载构件39中的孔中。

图24a至图24c中所示的凸轮构件47中的狭槽50的不同形状可用于任何所述实施例中。

在所述实施例中，护罩11可相对于轴承壳体4轴向移动，并且喷嘴环13相对于轴承壳体4轴向固定。或者，喷嘴13可轴向移动，并且护罩11沿轴向方向固定。在这种情况下，喷嘴环13附接到承载构件39而不是护罩16上，以使得致动机构移动喷嘴环13。在这种情况下，喷嘴环13和护罩11可安装在入口通道的相对轴向侧上。

护罩11和喷嘴环13都可以在轴向方向上移动。

在所述实施例中，致动机构设置在轴承壳体4和涡轮机壳体2之间的空腔24内，空腔24在轴承壳体4一侧。或者，致动机构可设置在环形入口通道10的涡轮机壳体2一侧的空腔中。致动机构可以容纳在任何合适的位置。

第二至第四实施例可具有设置有所述轴向延伸狭槽55的轴承壳体4的环形轴向延伸凸缘52的第一实施例的特征，其中销69容纳在所述狭槽55内。

在所述实施例中，承载构件39设置在凸轮构件47的径向内侧。或者，承载构件39可以设置在凸轮构件47的径向外侧。在这种情况下，承载构件39可以通过任何合适的布置(例如通过沿轴向方向和径向向内方向延伸的凸缘)附接到护罩11以便绕过凸轮构件47并到达护罩11。

或者，或另外，护罩的轴向延伸的凸缘19可以安装在凸轮构件47的径向外侧。

在所说明的实施例中，凸轮构件47设置有一组三个狭槽50。或者，凸轮构件47可以仅设置有单个狭槽50。凸轮构件47可以设置有一个或多个所述狭槽50。

在这方面，承载构件39可以设置有相应数量的所述径向孔43。相对于第一实施例，轴承壳体4的环形轴向延伸凸缘52可以设置有相应数量的所述轴向延伸狭槽55并且设置有相应数量的突出穿过相应的狭槽/孔的所述径向销69。

在第一实施例中，轴向狭槽55设置在轴承壳体54的环形轴向延伸凸缘52中。或者，狭槽55可设置在涡轮增压器1的不同壳体中。

可旋转臂组件57可以安装到涡轮增压器1的任何壳体。

在所述实施例中，喷嘴环13设置有多个入口叶片15，并且护罩11设置有多个狭槽16。或者，喷嘴环可以不设置有所述入口叶片15。在这种情况下，护罩11可以不设置有所述狭槽16。

对所述可变几何涡轮机组件(当用作可变几何涡轮增压器1的一部分时)进行了说明。然而，应当理解，可变几何涡轮机组件可以用作任何涡轮机的一部分，并且不限于与涡轮增压器一起使用。例如，本发明的可变几何涡轮机组件可以用作动力涡轮机或任何其它涡轮机的一部分。

在所述实施例中，承载构件联接到护罩，以使得通过承载构件直接附接到护罩而令承载构件的轴向移动引起护罩的轴向运动。或者，承载构件可以通过间接连接到护罩(例如通过中间联接构件)从而联接到护罩。这同样适用于承载构件与喷嘴环的联接，其中喷嘴环包括可移动壁体构件。

可变几何涡轮机组件可以不包括支撑构件32。在这种情况下，承载构件39可以轴向可滑动地安装在可变几何涡轮机组件的壳体上(例如轴承壳体4)。

在所述实施例中，喷嘴环设置有用于容纳在所述凹部64中的所述突起部124。或者，或另外，凸轮构件和/或支撑构件可设置有所述突起部。

轴承壳体可以围绕支撑构件32铸造。为了做到这一点，支撑构件32将被放置在壳体模具中并且围绕其浇注熔融金属。然后，支撑构件32将与轴承壳体一起加工，以帮助减小公差积累。然后环形凹槽36和密封件37可以被省略，因为不再存在需要密封的泄漏路径。

涡轮机壳体2的相对的内侧表面17也可以在轴向方向上移动，以便改变入口通道的宽度。

Claims (71)

1.一种可变几何涡轮机组件，包括：

涡轮机叶轮，其安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转；

环形入口通道，其朝向所述涡轮机叶轮径向向内延伸；

所述环形入口通道被限定在可移动壁体构件的表面和相对的壁体之间；

所述可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；以及

致动机构，其被布置为相对于所述相对的壁体轴向移动所述可移动壁体构件；

所述致动机构包括：

承载构件，所述承载构件可在轴向方向上移动并且联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动；

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

所述承载构件，其联接到至少一个协作构造，以使得当所述至少一个协作构造在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造或所述至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件相对于所述承载构件旋转时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造接合，以使得所述至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使所述承载构件在轴向方向上移动，由此使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；

所述可变几何涡轮机组件还包括喷嘴环和环形护罩，所述喷嘴环具有多个周向分布的入口叶片，所述环形护罩设置有多个狭槽，当所述环形护罩相对于所述喷嘴环轴向移动时，所述多个狭槽用于容纳所述喷嘴环的所述多个周向分布的入口叶片；

其中所述环形护罩包括所述可移动壁体构件；

并且所述喷嘴环和所述环形护罩安装在所述环形入口通道的同一轴向侧上。

2.根据权利要求1所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环包括环形径向延伸壁体，周向分布的多个所述入口叶片从所述环形径向延伸壁体的内侧表面轴向向内延伸，并且所述环形护罩包括设置有所述多个狭槽的环形径向延伸壁体，其中所述喷嘴环的所述环形径向延伸壁体轴向安装在所述环形护罩的所述环形径向延伸壁体的外侧。

3.根据权利要求1所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件包括轴承壳体，所述轴承壳体被布置成容纳至少一个轴承，所述至少一个轴承可旋转地支撑其上安装有涡轮机叶轮的轴，并且所述环形护罩和所述喷嘴环安装在与所述轴承壳体相同的所述环形入口通道的轴向侧上。

4.一种可变几何涡轮机组件，包括：

涡轮机叶轮，其安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转；

环形入口通道，其朝向所述涡轮机叶轮径向向内延伸；

所述环形入口通道被限定在可移动壁体构件的表面和相对的壁体之间；

所述可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变所述环形入口通道的尺寸；以及

致动机构，其被布置为相对于所述相对的壁体轴向移动所述可移动壁体构件；

所述致动机构包括：

承载构件，所述承载构件是环形的，可在轴向方向上移动并且联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动；

凸轮构件，其被安装成围绕所述涡轮机轴线旋转；

所述凸轮构件设置有至少一个构造；

所述承载构件联接到至少一个协作构造，以使得当所述至少一个协作构造在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件旋转时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造接合，以使得所述至少一个协作构造在轴向方向上移动，由此使所述承载构件在轴向方向上移动，从而使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；

其中所述凸轮构件和所述承载构件在所述可移动壁体构件的至少一个轴向位置处轴向重叠。

5.根据权利要求4所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件和所述承载构件在所述可移动壁体构件的多个轴向位置处轴向重叠。

6.根据权利要求4所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件是环形的。

7.根据权利要求4所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件还包括喷嘴环和环形护罩，所述喷嘴环具有多个周向分布的入口叶片，所述环形护罩设置有多个狭槽，当所述环形护罩相对于所述喷嘴环轴向移动时，所述多个狭槽用于容纳所述喷嘴环的所述多个周向分布的入口叶片，其中所述喷嘴环或所述环形护罩包括所述可移动壁体构件。

8.一种可变几何涡轮机组件，包括：

涡轮机叶轮，其被安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转；

环形入口通道，其朝向所述涡轮机叶轮径向向内延伸；

所述环形入口通道被限定在可移动壁体构件的表面和相对的壁体之间；

所述可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变所述环形入口通道的尺寸；以及

致动机构，其被布置为相对于所述相对的壁体轴向移动所述可移动壁体构件；

所述致动机构包括：

承载构件，所述承载构件可在轴向方向上移动并且联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动；

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

所述承载构件联接到至少一个协作构造，以使得当所述至少一个协作构造在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造或所述至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件相对于所述承载构件旋转时，所述至少一个构造和至少一个协作构造接合，以使得至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使所述承载构件在轴向方向上移动，由此使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；

其中所述凸轮构件设置在所述可移动壁体构件的径向外侧。

9.根据权利要求8所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件和所述可移动壁体构件都是环形的。

10.根据权利要求8所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件还包括喷嘴环和环形护罩，所述喷嘴环具有多个周向分布的入口叶片，所述环形护罩设置有多个狭槽，当所述环形护罩相对于所述喷嘴环轴向移动时，所述多个狭槽用于容纳所述喷嘴环的所述多个周向分布的入口叶片，其中所述喷嘴环或所述环形护罩包括所述可移动壁体构件。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个既在周向方向也在轴向方向上延伸，所述既在周向方向也在轴向方向上延伸的构造是所述互补凹部，并且所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的另一个是所述径向延伸的构造。

12.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个协作构造是所述径向延伸的构造，并且所述至少一个构造限定所述互补凹部以容纳所述径向延伸的构造。

13.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造是所述互补凹部并且既在周向方向也在轴向方向上延伸，并且所述至少一个协作构造是所述径向延伸的构造。

14.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个协作构造是所述承载构件的一部分。

15.根据权利要求1至10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个协作构造是与所述承载构件分离的部件。

16.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个协作构造是径向延伸的联接元件。

17.根据权利要求16所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件具有设置有至少一个径向延伸的孔的环形壁体，并且所述至少一个径向延伸的联接元件容纳在所述至少一个径向延伸的孔中，以使得当至少一个联接元件在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动。

18.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个既在周向方向也在轴向方向上延伸，所述既在周向方向也在轴向方向上延伸的构造限定螺旋的至少一部分。

19.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个既在周向方向也在轴向方向上延伸，所述既在周向方向也在轴向方向上延伸的构造是大体螺旋形的。

20.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造是所述互补凹部并且既在周向方向也在轴向方向上延伸，并且所述至少一个协作构造是所述径向延伸的构造，而且壁体构件设置有至少一个轴向延伸的狭槽，所述至少一个协作构造容纳在所述至少一个轴向延伸的狭槽中，并且其中所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件相对于所述承载构件旋转时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造接合，以使得所述至少一个协作构造沿所述壁体构件中的所述至少一个轴向延伸的狭槽在轴向方向上移动，由此使所述承载构件在轴向方向上移动，从而使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，从而改变所述环形入口通道的宽度。

21.根据权利要求1到3、7和10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环和环形护罩被布置成使得当所述环形护罩轴向移动时，所述多个周向分布的叶片与所述多个狭槽的接合在轴向方向上引导环形护罩。

22.根据权利要求21所述的可变几何涡轮机组件，其中当所述环形护罩在轴向方向上移动时，所述多个周向分布的叶片与所述多个狭槽的接合限制所述环形护罩围绕所述涡轮机轴线的旋转。

23.根据权利要求21所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环和环形护罩被布置成使得当所述环形护罩轴向移动时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造的接合使所述环形护罩旋转，以使得对于所述环形护罩中的所述多个狭槽中的每个狭槽，限定所述狭槽的内表面的至少一部分紧靠容纳在所述狭槽内的所述喷嘴环的周向分布的叶片的相对表面。

24.根据权利要求1、2、7和10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件包括轴承壳体，所述轴承壳体被布置成容纳至少一个轴承，所述至少一个轴承可旋转地支撑其上安装有所述涡轮机叶轮的轴，所述环形护罩和所述致动机构安装在与所述轴承壳体相同的所述环形入口通道的轴向侧上。

25.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造限定所述互补凹部，并且所述互补凹部设置在所述凸轮构件的周向部分中，所述周向部分的径向厚度大于所述凸轮构件的其余部分的径向厚度。

26.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个构造限定所述互补凹部，所述至少一个协作构造是所述径向延伸的构造并且是所述承载构件的一部分，而且所述互补凹部具有开口端以容纳所述协作构造。

27.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中至少一个密封件设置在所述承载构件和/或所述可移动壁体构件及相邻表面之间，以便大体防止来自所述环形入口通道的排气通过所述密封件的外侧。

28.根据权利要求1到3、7和10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述环形护罩包括所述可移动壁体构件，并且所述环形护罩可滑动地安装在所述喷嘴环中，至少一个密封件设置在所述环形护罩的表面和所述喷嘴环的相对表面之间。

29.根据权利要求1到3、7和10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环包括与所述喷嘴环一体成形的隔热件，并且所述隔热件设置在所述涡轮机叶轮和所述可变几何涡轮机组件的部件之间，所述隔热件被布置为保护所述部件免受所述可变几何涡轮机组件中的热气的影响。

30.根据权利要求1到3、7和10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件包括偏压构件，所述偏压构件被布置为将所述入口叶片的尖端偏压成与所述相对的壁体接触。

31.根据权利要求30所述的可变几何涡轮机组件，其中隔热件设置在所述涡轮机叶轮和所述可变几何涡轮机组件的部件之间，所述隔热件被布置为保护所述部件免受所述可变几何涡轮机组件中的热气的影响，并且所述隔热件不附接到所述喷嘴环，并且所述偏压构件被布置成将所述入口叶片的尖端偏压成与所述相对的壁体接触，而不向所述隔热件施加向内轴向力。

32.根据权利要求1到10中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件还包括支撑构件，所述支撑构件包括环形壁体，其中所述承载构件轴向可滑动地安装在所述支撑构件的所述环形壁体的径向外表面上。

33.一种可变几何涡轮机组件，包括：

涡轮机叶轮，其被安装在涡轮机壳体内用于围绕涡轮机轴线旋转；

环形入口通道，其朝向所述涡轮机叶轮径向向内延伸；

所述环形入口通道被限定在所述可变几何涡轮机组件的可移动壁体构件的表面和壳体的相对的壁体之间；

所述可移动壁体构件可在轴向方向上移动，以便改变所述环形入口通道的尺寸；以及

致动机构，其被设置为相对于所述壳体的相对的壁体轴向移动所述可移动壁体构件；

所述致动机构包括：

承载构件，所述承载构件可在轴向方向上移动并联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，所述承载构件具有设置有至少一个径向延伸的孔的环形壁体；

至少一个径向延伸的联接元件，其容纳在所述承载构件的所述环形壁体中的所述至少一个径向延伸的孔中，以使得当所述至少一个联接元件在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动；

凸轮构件，其被安装成围绕所述涡轮机轴线旋转，所述凸轮构件具有环形壁体，所述环形壁体设置有至少一个狭槽，所述至少一个狭槽由所述环形壁体的至少一个表面限定，所述至少一个狭槽既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述至少一个联接元件还容纳在所述凸轮构件中的所述至少一个狭槽中；

其中壁体构件设置有至少一个轴向延伸的狭槽，所述至少一个联接元件也容纳在所述至少一个轴向延伸的狭槽中；

并且其中，所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件围绕所述涡轮机轴线旋转时，所述凸轮构件的所述环形壁体中的所述至少一个狭槽相对于所述至少一个联接元件移动，并且限定所述至少一个狭槽的所述凸轮构件的所述至少一个表面作用在所述至少一个联接元件上，以沿所述壁体构件中的所述至少一个轴向延伸的狭槽在轴向方向上移动所述至少一个联接元件，由此使所述承载构件在轴向方向上移动，从而使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的宽度。

34.根据权利要求33所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件相对于所述可移动壁体构件轴向固定。

35.根据权利要求33所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件被布置成使得其围绕所述涡轮机轴线旋转地固定。

36.根据权利要求33所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件的所述环形壁体中的所述至少一个径向延伸的孔沿大体平行于径向方向的纵向轴线延伸。

37.根据权利要求33所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个联接元件相对于所述承载构件轴向固定。

38.根据权利要求37所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件的所述环形壁体中的所述至少一个径向延伸的孔和所述至少一个联接元件被布置成使得当所述至少一个联接元件在第一轴向方向和第二轴向方向上移动时，所述承载构件分别在所述第一轴向方向和第二轴向方向上移动。

39.根据权利要求38所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个径向延伸的孔的轴向长度与所述至少一个联接元件的轴向长度大体相同或稍大于所述至少一个联接元件的轴向长度，以使得当所述至少一个联接元件在所述第一轴向方向和第二轴向方向上移动时，所述承载构件分别在所述第一轴向方向和第二轴向方向上移动。

40.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件旋转地安装在所述承载构件上并由所述承载构件支撑以旋转。

41.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个联接元件是细长的，具有大体平行于径向方向的纵向轴线。

42.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件旋转地安装，使得其在旋转时，其在轴向方向上大体固定。

43.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件的所述环形壁体中的所述至少一个狭槽大体上是细长的，并沿纵向轴线延伸。

44.根据权利要求43所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件的所述环形壁体中的所述至少一个狭槽的所述纵向轴线相对于径向平面以大体恒定的角度倾斜。

45.根据权利要求44所述的可变几何涡轮机组件，其中所述凸轮构件的所述环形壁体中的所述至少一个狭槽的所述纵向轴线相对于径向平面成一定角度倾斜，所述角度沿所述至少一个狭槽的长度变化。

46.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个轴向延伸的狭槽沿不在周向方向上延伸的纵向轴线延伸。

47.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述至少一个轴向延伸的狭槽在周向方向的宽度大体等于或略大于所述至少一个联接元件在周向方向的宽度，以使得当所述至少一个联接元件沿所述至少一个轴向延伸的狭槽移动时，所述至少一个联接元件被防止在周向方向上移动。

48.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件包括环形壁体构件，其中所述凸轮构件安装在所述环形壁体构件的径向内侧，以使得所述凸轮构件的所述环形壁体的径向外表面与所述环形壁体构件的径向内表面相对并且相邻，并且其中设置有所述至少一个轴向延伸狭槽的所述壁体构件是所述环形壁体构件。

49.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中设置在所述凸轮构件的所述环形壁体中的所述至少一个狭槽是多个所述狭槽，并且设置在所述承载构件的所述环形壁体中的所述至少一个径向延伸的孔是多个径向延伸的孔，并且设置在所述壁体构件中的所述至少一个轴向延伸的狭槽是多个轴向狭槽，并且所述至少一个联接元件是多个联接元件，其中每个联接元件容纳在所述承载构件中的相应的所述径向延伸的孔中、在所述凸轮构件的环形壁体中的相应的所述狭槽中、以及在所述壁体构件中的相应的所述轴向延伸的狭槽中。

50.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件还包括支撑构件，所述支撑构件包括环形壁体，其中所述承载构件轴向可滑动地安装在所述支撑构件的所述环形壁体的径向外表面上。

51.根据权利要求50所述的可变几何涡轮机组件，其中所述支撑构件和/或所述承载构件设置有涂层，所述涂层用于减小所述承载构件和所述支撑构件之间的摩擦和/或所述涂层是抗磨损的。

52.根据权利要求50所述的可变几何涡轮机组件，其中所述支撑构件在轴向方向上大体固定。

53.根据权利要求50所述的可变几何涡轮机组件，其中所述支撑构件安装在壳体上，并且至少一个密封元件设置在所述支撑构件和所述壳体之间，以便在所述支撑构件和所述壳体之间提供密封。

54.根据权利要求50所述的可变几何涡轮机组件，其中至少一个密封元件设置在所述承载构件和所述支撑构件之间，以便当所述承载构件相对于所述支撑构件轴向移动时，在所述承载构件和所述支撑构件之间提供密封。

55.根据权利要求33所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件包括喷嘴环，所述喷嘴环设置有围绕所述喷嘴环周向分布的多个导向叶片，所述多个导向叶片被布置成容纳在所述环形入口通道中。

56.根据权利要求55所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环相对于所述壳体的相对的壁体轴向固定。

57.根据权利要求55所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环轴向地和/或旋转地固定到支撑构件，所述支撑构件包括环形壁体，其中所述承载构件轴向可滑动地安装在所述支撑构件的所述环形壁体的径向外表面上。

58.根据权利要求55所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件包括环形护罩，所述环形护罩具有设置有多个狭槽的环形壁体，其中所述多个狭槽中的每个狭槽布置成容纳所述喷嘴的相应导向叶片以适应所述环形护罩和所述喷嘴环之间的相对轴向移动。

59.根据权利要求58所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可移动壁体构件是所述环形护罩的所述环形壁体。

60.根据权利要求1到10和33到39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，还包括致动器，所述致动器联接到所述凸轮构件以便使所述凸轮构件围绕所述涡轮机轴线旋转。

61.根据权利要求60所述的可变几何涡轮机组件，其中所述致动器通过可旋转臂联接到所述凸轮构件，其中所述凸轮构件设置有与所述臂接合的构造，以使得所述致动器带动的所述臂的旋转使所述凸轮构件围绕所述涡轮机轴线旋转。

62.根据权利要求61所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件设置有至少一个凹进部分，以便为所述臂的旋转提供间隙。

63.根据权利要求55至59中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述喷嘴环包括隔热件，所述隔热件与所述喷嘴环一体成形并设置在所述涡轮机叶轮和所述可变几何涡轮机组件的部件之间，所述隔热件保护所述部件免受涡轮机中的热气的影响。

64.根据权利要求33至39中任一项所述的可变几何涡轮机组件，其中所述承载构件、所述可移动壁体构件、所述凸轮构件和所述至少一个联接元件形成套筒组件。

65.根据权利要求50所述的可变几何涡轮机组件，其中所述可变几何涡轮机组件的壁体构件设置有构造，所述构造被布置成与喷嘴环、所述承载构件、所述凸轮构件和/或所述支撑构件上的互补构造接合，使得当构造接合时，所述喷嘴环、所述承载构件、所述凸轮构件和/或所述支撑构件围绕所述涡轮机轴线处于特定的旋转定向。

66.一种致动机构组件，包括用于移动可移动壁体构件的致动机构，所述可移动壁体构件的表面与相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变所述环形入口通道的宽度，所述致动机构包括：

承载构件，所述承载构件可在轴向方向上移动并且联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

所述承载构件联接到至少一个协作构造，以使得当所述至少一个协作构造在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造或所述至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件相对于所述承载构件旋转时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造接合，以使得所述至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使所述承载构件在轴向方向上移动，由此使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；

所述致动机构组件还包括喷嘴环和环形护罩，所述喷嘴环具有多个周向分布的入口叶片，所述环形护罩设置有多个狭槽，当所述环形护罩相对于所述喷嘴环轴向移动时，所述多个狭槽用于容纳所述喷嘴环的所述多个周向分布的入口叶片；

其中所述环形护罩包括所述可移动壁体构件；

并且所述喷嘴环和环形护罩被布置成安装在所述环形入口通道的同一轴向侧上。

67.一种用于移动可移动壁体构件的致动机构，所述可移动壁体构件的表面与相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变所述环形入口通道的宽度，所述致动机构包括：

环形承载构件，所述承载构件可在轴向方向上移动并且用于联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其被安装为旋转的；

所述凸轮构件设置有至少一个构造；

所述承载构件联接到至少一个协作构造，以使得当所述至少一个协作构造在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件旋转时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造接合，以使得所述至少一个协作构造在轴向方向上移动，由此使所述承载构件在轴向方向上移动，从而使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；

其中所述凸轮构件和所述承载构件在所述可移动壁体构件的至少一个轴向位置处轴向重叠。

68.一种包括致动机构和可移动壁体构件的致动机构组件，其中所述致动机构用于移动所述可移动壁体构件，所述可移动壁体构件的表面用于与相对的壁体一起限定涡轮机的环形入口通道，以改变所述环形入口通道的宽度，所述致动机构包括：

承载构件，所述承载构件可在轴向方向上移动并且联接到所述可移动壁体构件，以使得当所述承载构件在轴向方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，

凸轮构件，其设置有至少一个构造；

所述承载构件联接到至少一个协作构造，以使得当所述至少一个协作构造在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动，其中所述至少一个构造和所述至少一个协作构造中的一个是径向延伸的构造，并且另一个限定用于容纳径向延伸的构造的互补凹部，所述至少一个构造或所述至少一个协作构造既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述致动机构被布置成使得当所述凸轮构件相对于所述承载构件旋转时，所述至少一个构造和所述至少一个协作构造接合，使得所述至少一个协作构造在轴向方向上移动，从而使所述承载构件在轴向方向上移动，由此使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，以改变所述环形入口通道的尺寸；

其中所述凸轮构件设置在所述可移动壁体构件的径向外侧。

69.一种用于移动可移动壁体构件的致动机构，所述可移动壁体构件的表面与壳体的相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以便改变所述环形入口通道的宽度，所述致动机构包括：

承载构件用于联接到可移动壁体构件，所述可移动壁体构件的表面与壳体的相对的壁体限定涡轮机的环形入口通道，以使得当所述承载构件在所述承载构件的纵向轴线的方向上移动时，所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，所述承载构件具有设置有至少一个径向延伸的孔的环形壁体；

至少一个径向延伸的联接元件容纳在所述承载构件的所述环形壁体中的所述至少一个径向延伸的孔中，使得当所述至少一个联接元件在轴向方向上移动时，所述承载构件在轴向方向上移动；

凸轮构件，其被安装成围绕所述轴线旋转，所述凸轮构件具有环形壁体，所述环形壁体设置有至少一个狭槽，所述至少一个狭槽由所述环形壁体的至少一个表面限定，所述至少一个狭槽既在周向方向也在轴向方向上延伸；

所述至少一个联接元件还容纳在所述凸轮构件中的所述至少一个狭槽中；

所述至少一个联接元件用于容纳在壁体构件中的至少一个轴向延伸的狭槽中，以使得当所述凸轮构件围绕所述轴线旋转时，所述凸轮构件的所述环形壁体中的所述至少一个狭槽相对于所述至少一个联接元件移动，限定所述至少一个狭槽的所述凸轮构件的所述至少一个表面作用在所述至少一个联接元件上，以沿所述壁体构件中的至少一个狭槽在轴向方向上移动所述至少一个联接元件，由此使所述承载构件在轴向方向上移动，从而使所述可移动壁体构件在轴向方向上移动，从而改变所述环形入口通道的宽度。

70.一种涡轮机组，包括根据权利要求1至65中任一项所述的可变几何涡轮机组件。

71.根据权利要求70所述的涡轮机组，其中所述涡轮机组是涡轮增压器，其中所述涡轮机叶轮安装在轴上，所述涡轮增压器包括压缩机，所述压缩机具有可旋转地安装在压缩机壳体内并且联接到所述轴的叶轮，以使得所述涡轮机叶轮的旋转令所述压缩机叶轮旋转，从而通过所述压缩机的入口吸入空气、压缩空气并将压缩的空气传送到所述压缩机的出口。