CN107829788A - 涡轮增压器的径向涡轮机以及涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

一种用于使介质膨胀的涡轮增压器的径向涡轮机，径向涡轮机具有：涡轮机流入壳体和邻接涡轮机流入壳体的支承壳体；涡轮机转子，其包括动叶片；导向设备，其包括可调节导向叶片，沿待膨胀介质的流动方向看，可调节导向叶片定位在动叶片的上游，其中，每个导向叶片包括导向叶片叶身和导向叶片销；调节装置，其用于调节导向设备的导向叶片，其中，调节装置包括可重新定位的导向环，其中，导向环经由第一控制杆联接到导向叶片的导向叶片销，并且其中，调节装置包括穿过支承壳体的致动轴，致动轴在第一端处联接到导向环并且在第二端处联接到第二控制杆；并且其中，致动轴在致动轴联接到导向环所处的第一端处包括偏心体，偏心体与导向环接合。

Description

涡轮增压器的径向涡轮机以及涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器的径向涡轮机以及一种涡轮增压器。
背景技术
从DE 103 11 205 B3中已知一种具有导向设备的排气涡轮增压器的径向涡轮机，所述导向设备包括可调节导向叶片。每个导向叶片包括导向叶片叶身（blade leaf）和导向叶片销（blade pin），其中，导向叶片可以借助于调节装置进行调节。调节装置包括导向环，其中，每个可调节导向叶片的导向叶片销借助于各自的第一控制杆联接到导向环。通过沿周向方向扭转导向环，可以最终调节导向叶片，其中，第一控制杆将导向环的运动转换成导向叶片的运动。调节装置的导向环定位在壳体中，即在涡轮机流入壳体和支承壳体之间。导向环的旋转经由致动器从外部启动，其中，致动器经由穿过支承壳体的致动轴联接到导向环。致动轴在第一端处联接到导向环，并且在第二端处联接到第二控制杆，第二控制杆此外还连接到致动器。尽管在从现有技术中已知的径向涡轮机的情况下，导向设备的导向叶片已经可以经由导向叶片的调节装置进行调节。但存在进一步改进导向叶片的调节的需求。特别地，经由调节装置致动导向叶片将更可靠地发生。此外，还将避免的是，排气流动到径向涡轮机的周围环境中，并且因此流动到涡轮增压器的周围环境中。
发明内容
从此点出发，本发明基于如下的目的：创建一种新型的涡轮增压器的径向涡轮机。
根据本发明的第一方面，该目的通过根据权利要求1的涡轮增压器的径向涡轮机来解决。因此，致动轴在第一端处包括偏心体，偏心体与导向环接合，致动轴在第一端处联接到导向环。优选地，偏心体经由滑动块间接地接合在导向环中的凹部中。借助于这种方式，导向设备的导向叶片的可靠调节是可能的。由于致动轴经由致动轴的偏心体联接到导向环，所以可以始终确保导向环的可靠致动。避免了导向环发生卡阻。特别地，当偏心体经由滑动块接合在导向环中的凹部中时，可以进一步增加致动导向叶片的可靠性。
根据本发明的第二个方面，该目的通过根据权利要求5的涡轮增压器的径向涡轮机来解决。因此，致动轴的中心区段穿过支承壳体，并经由至少一个密封元件相对于支承壳体密封，其中，密封元件或每个密封元件在支承壳体中的位置经由锁定装置锁定。优选地，密封元件或每个密封元件被设计为石墨环。借助于这种方式，可以特别有利地避免排气经由支承壳体流动到外部进入到周围环境中。还防止了致动轴的卡死（jamming）。
本发明的上述两个方面可以单独被利用在径向涡轮机上，或者优选地彼此组合。
根据本发明的涡轮增压器在权利要求10中限定。
附图说明
本发明的优选的进一步改进方案从从属权利要求和以下描述中获得。借助于附图更详细地解释本发明的示例性实施例，而本发明并不局限于此。这里附图示出了：
图1：根据本发明的具有径向涡轮机的涡轮增压器的透视图；
图2：图1的细节II；
图3：穿过径向涡轮机的截面；
图4：穿过径向涡轮机的另外的截面；
图5a、5b：具有在不同相对位置中的导向叶片的径向涡轮机的细节；以及
图6：图5a、5b的局部的透视图。
具体实施方式
图1示出了涡轮增压器1的透视图，涡轮增压器1包括涡轮机2和压缩机3。图1中所示的涡轮机2是径向涡轮机，并且图1中所示的压缩机3是径向压缩机。在涡轮机中，排气膨胀，并且在该过程中提取的能量被利用以便压缩压缩机3中的增压空气。
在图1中，示出了涡轮机2的涡轮机流入壳体6和支承壳体7，其中，涡轮机流入壳体6和支承壳体7经由紧固环8彼此连接，紧固环8也被描述为夹持爪。紧固环8借助于多个紧固螺钉4和紧固螺母9旋拧到涡轮机流入壳体6，即以如此的方式：在组装状态中，紧固环8以分段的方式绕支承壳体7的区段10来接合，并且因此将支承壳体7安装在涡轮机流入壳体6上。压缩机3的压缩机壳体5在图1中示出。
在涡轮机壳体4中，布置有具有多个旋转动叶片12的涡轮机转子11。
沿排气的流动方向看，导向设备13定位在涡轮机转子11的下游，导向设备13包括多个可调节导向叶片14。每个导向叶片14包括导向叶片叶身15和导向叶片销16，其中，每个导向叶片14的导向叶片销16经由各自的第一控制杆17联接到导向设备13的调节装置的导向环18。
通过沿图5a、5b中所示的双箭头19的方向扭转导向环18，如从图5a、5b明白的，导向叶片14可以以一方式重新定位，使得在涡轮机流入壳体6内的在涡轮机转子11的上游的导向叶片14的叶片叶身15的取向发生变化。
导向环18根据双箭头19的扭转经由未示出的调节装置的致动器从外部启动，受制于第二控制杆20的和致动轴21的中间连接的致动器作用在导向环18上。导向环18被接收或布置在空腔中，空腔一方面由涡轮机流入壳体6界定，并且另一方面由支承壳体7界定。致动轴21以中心区段22从内侧向外侧延伸穿过支承壳体7，其中，在支承壳体7的外侧的中心区段上，第二控制杆20作用在致动轴21上，并且其中，在支承壳体7中的内侧的中心区段上，致动轴21联接到导向环18，或者经由致动轴21的偏心体23与导向环18接合。
导向环18因此经由致动轴21能够扭转，致动轴21包括中心区段22和偏心体23，中心部分22穿过支承壳体7并且控制杆20作用在中心区段22上，致动轴21经由偏心体23连接到导向环18。借助于这种方式，特别可靠地重新定位导向环18是可能的。
优选地，致动轴21的偏心体23经由滑动块24间接地接合在导向环18中。因此，将偏心体23特别有利地安装在导向环18中是可能的。如从图6最佳地明白的，在导向环18中形成用于接收滑动块24的凹部25，其中，偏心体23在滑动块24的凹部中延伸。滑动块24以固定的方式连接到偏心体23，并且将致动轴21的扭转转化成导向环18的扭转。因此，在经由未示出的致动器来启动时，特别可靠地重新定位导向环18是可能的，致动器经由控制杆20和致动轴21作用在导向环18上。
第二控制杆20根据图6的双箭头30的倾斜运动由未示出的致动器而启动。作为第二控制杆20的这种倾斜运动的结果，导致致动轴21根据图6的双箭头31的扭转。致动轴21的这种扭转导致滑动块24根据双箭头32的重新定位，并且因而导致导向环18根据双箭头19的扭转。第一控制杆17将导向环18的扭转转化成导向叶片14的扭转。
如已经解释的，致动轴21的中心区段22穿过支承壳体7。这里，致动轴21的该中心区段22经由至少一个密封元件26相对于支承壳体7密封。在图4中，示出了两个密封元件26。
密封元件26或每个密封元件26在支承壳体7中的位置经由锁定装置27来锁定。
锁定装置27包括锁定螺母28，锁定螺母28将密封元件26或每个密封元件26夹持在支承壳体7中。此外，锁定装置27包括将锁定螺母28保持在支承壳体7中的定位螺钉29。因此，借助于定位螺钉29，防止锁定螺母28变得松动，以使得锁定螺母28始终以限定方式将密封元件26夹持在支承壳体7中。
密封元件26优选地为石墨环。
借助于上面所描述的支承壳体7中的致动销21的导向，可以可靠地防止排气流动到周围环境中。还防止了致动轴22的卡死。
附图标记列表
1 涡轮增压器
2 径向涡轮机
3 压缩机
4 紧固螺钉
5 压缩机壳体
6 涡轮机流入壳体
7 支承壳体
8 紧固环
9 紧固螺母
10 区段
11 涡轮机转子
12 动叶片
13 导向设备
14 导向叶片
15 导向叶片叶身
16 导向叶片销
17 控制杆
18 导向环
19 双箭头
20 控制杆
21 致动轴
22 区段
23 偏心体
24 滑动块
25 凹部
26 密封元件
27 锁定装置
28 锁定螺母
29 定位螺钉
30 双箭头
31 双箭头
32 双箭头。

Claims (10)

1.一种用于使介质膨胀的涡轮增压器（1）的径向涡轮机（2），所述径向涡轮机（2）具有：涡轮机流入壳体（6）和邻接所述涡轮机流入壳体（6）的支承壳体（7）；
涡轮机转子（11），所述涡轮机转子（11）包括动叶片（12）；
导向设备（13），所述导向设备（13）包括可调节导向叶片（14），沿待膨胀介质的流动方向看，所述可调节导向叶片（14）定位在所述动叶片（12）的上游，其中，每个导向叶片（14）包括导向叶片叶身（15）和导向叶片销（16）；
调节装置，所述调节装置用于调节所述导向设备（13）的导向叶片（14），其中，所述调节装置包括可重新定位的导向环（18），其中，所述导向环（18）经由第一控制杆（17）联接到所述导向叶片（14）的导向叶片销（16），并且其中，所述调节装置包括穿过所述支承壳体（7）的致动轴（21），所述致动轴（21）在第一端处联接到所述导向环（18）并且在第二端处联接到第二控制杆（20）；
其特征在于，
所述致动轴（21）在所述致动轴（21）联接到所述导向环（18）所处的第一端处包括偏心体（23），所述偏心体（23）与所述导向环（18）接合。
2.根据权利要求1所述的径向涡轮机，其特征在于，所述偏心体（23）经由滑动块（24）间接地与所述导向环（18）中的凹部（25）接合。
3.根据权利要求2所述的径向涡轮机，其特征在于，所述偏心体（23）接合在所述滑动块（24）的凹部中，并且所述滑动块（24）接合在所述导向环（18）中的凹部（25）内。
4.根据权利要求2或3所述的径向涡轮机，其特征在于，所述滑动块（24）以固定的方式连接到所述偏心体（23），并且将所述致动轴（21）的扭转转化成所述导向环（18）的扭转。
5.一种用于使介质膨胀的涡轮增压器（1）的径向涡轮机（2），所述径向涡轮机（2）具有：涡轮机流入壳体（6）和邻接所述涡轮机流入壳体（6）的支承壳体（7）；
涡轮机转子（11），所述涡轮机转子（11）包括动叶片（12）；
导向设备（13），所述导向设备（13）包括可调节导向叶片（14），沿待膨胀介质的流动方向看，所述可调节导向叶片（14）定位在所述动叶片（12）的上游，其中，每个导向叶片（14）包括导向叶片叶身（15）和导向叶片销（16）；
调节装置，所述调节装置用于调节所述导向设备（13）的导向叶片（14），其中，所述调节装置包括可重新定位的导向环（18），其中，所述导向环（18）经由第一控制杆（17）联接到所述导向叶片（14）的导向叶片销（16），并且其中，所述调节装置包括穿过所述支承壳体（7）的致动轴（21），所述致动轴（21）在第一端处联接到所述导向环（18）并且在第二端处联接到第二控制杆（20）；
其特征在于，所述致动轴（21）的中心区段（22）穿过所述支承壳体（7），并且经由至少一个密封元件（26）相对于所述支承壳体（7）密封，其中，所述密封元件（26）或每个密封元件（26）在所述支承壳体（7）中的位置经由锁定装置（27）锁定。
6.根据权利要求5所述的径向涡轮机，其特征在于，所述中心区段（22）经由形成为石墨环的多个密封元件（26）相对于所述支承壳体（7）密封。
7.根据权利要求5或6所述的径向涡轮机，其特征在于，所述锁定装置（27）包括锁定螺母（28），所述锁定螺母（28）将所述密封元件（26）或每个密封元件（26）夹持在所述支承壳体（7）中。
8.根据权利要求7所述的径向涡轮机，其特征在于，所述锁定装置（27）包括定位螺钉（29），所述定位螺钉（29）将所述锁定螺母（28）保持在所述支承壳体（7）中。
9.根据权利要求5-8中的任一项所述的径向涡轮机，其特征在于，所述径向涡轮机根据权利要求1-4中的任一项来形成。
10.一种涡轮增压器（1），所述涡轮增压器（1）具有径向涡轮机（2），所述径向涡轮机（2）用于使排气膨胀并且用于在排气膨胀期间提取能量，并且所述涡轮增压器（1）具有压缩机，所述压缩机用于利用在所述轴向涡轮机（2）中提取的能量来压缩增压空气，其特征在于，所述径向涡轮机（2）根据权利要求1-9中的任一项来形成。
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