CN108506054A - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮增压器，具有用于使第一介质膨胀的涡轮机(1)，具有利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机中提取的能量用于压缩第二介质的压缩机，其中，涡轮机(1)包括具有涡轮机入流壳体(4)的涡轮机壳体(3)和涡轮机转子(6)，其中，压缩机包括压缩机壳体和经由轴(7)联接至涡轮机转子(6)的压缩机转子，其中，涡轮机壳体(3)和压缩机壳体分别连接至布置在它们之间的轴承壳体(2)，轴(7)安装在轴承壳体(2)中，并且其中，涡轮机入流壳体(4)与轴承壳体(2)在相互邻接的凸缘(9、10)处经由紧固装置(11)以这样的一种方式相互连接，使得紧固装置(11)延伸通过的涡轮机入流壳体(4)的凸缘(10)，轴向地与涡轮机转子(6)间隔开，在径向方向上看延伸直至进入涡轮机转子(6)的延伸范围。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器包括涡轮机和压缩机。涡轮增压器的涡轮机用于使第一介质膨胀、尤其地使废气膨胀，其中，在第一介质的膨胀期间，提取能量。涡轮增压器的压缩机用于利用在第一介质的膨胀期间提取的能量压缩第二介质。涡轮增压器的涡轮机包括涡轮机壳体和涡轮机转子，其中，涡轮机壳体包括涡轮机入流壳体和插入件。涡轮增压器的压缩机包括压缩机壳体和压缩机转子。涡轮机的涡轮机转子与压缩机的压缩机转子经由可旋转地安装在轴承壳体中的轴相互联接。轴承壳体连接至涡轮机壳体，并连接至压缩机壳体。
在由惯例已知的涡轮增压器的情况下，轴承壳体经由夹紧爪连接连接至涡轮机壳体的涡轮机入流壳体。夹紧爪连接在该情况下包括至少一个夹紧爪和一个或多个紧固螺钉，其中，夹紧爪覆盖轴承壳体和涡轮机入流壳体的相互邻接的部分，并且其中，紧固螺钉延伸通过在涡轮机入流壳体的相关部分中的夹紧爪，并且在该过程中将涡轮机入流壳体与轴承壳体夹紧到一起。夹紧爪连接的紧固螺钉延伸进入的涡轮机入流壳体的该部分，沿径向方向看，定位在涡轮机转子的延伸范围的径向外侧、位于相对大的半径上。
在由惯例已知的涡轮增压器中，夹紧爪连接暴露于相当大的负荷。相应地，在夹紧爪位于其中的区域中的轴承壳体和涡轮机入流壳体的那些部分由于引起的部件之间的相对移动，所以暴露于不同的热负荷，这能导致夹紧爪连接的失效。
发明内容
由此开始，本发明基于创造一种新型涡轮增压器的目的。该目的通过根据权利要求1所述的涡轮增压器解决。根据本发明，涡轮入流壳体与轴承壳体在相互邻接的凸缘处经由紧固装置以这样的一种方式相互连接，使得紧固装置延伸通过的涡轮机入流壳体的凸缘，轴向地与涡轮机转子间隔开，在径向方向上看延伸远到进入涡轮机转子的延伸范围。
在根据本发明的涡轮增压器中，与从现有技术已知的涡轮增压器相比，涡轮机入流壳体与轴承壳体之间的连接区域被移动至径向向内地在较小的半径或直径上，也就是以这样的一种方式使得形成为紧固螺钉的紧固装置延伸通过的涡轮机入流壳体的凸缘，在径向方向上看，延伸直到进入涡轮机转子的延伸范围，即与涡轮机转子轴向地间隔开。由于这，被连接的部件中的应力降低。此外，紧固装置位于其中的部分暴露于相似的热负荷。总而言之，从而能改善涡轮机入流壳体与轴承壳体的连接。
根据本发明的另一改进，涡轮机转子、优选地涡轮机转子的移动叶片，至少部分地覆盖紧固装置延伸通过的涡轮机入流壳体的凸缘和紧固装置。这对于涡轮机入流壳体与轴承壳体的可靠连接是特别优选的。在待相互连接的部件和紧固装置的区域中的不合需要的应力被保持得尽可能地小。这确保涡轮机入流壳体与轴承壳体的可靠连接。
优选地，紧固装置从涡轮机入流壳体的凸缘开始延伸进入轴承壳体的凸缘。这使得涡轮机入流壳体与轴承壳体的容易的装配成为可能。
优选地，紧固装置延伸通过的涡轮机入流壳体的凸缘，在轴承壳体的方向上从涡轮机沿轴向方向看，布置在涡轮机转子后面、并且在紧固装置延伸通过的轴承壳体的凸缘前面。这些特征对于涡轮机入流壳体与轴承壳体的可靠连接同样有用，以使待相互连接的组件中不合需要的应力最低。
附图说明
本发明的另外的优选改进从从属权利要求和以下的说明获得。本发明的示例实施例通过附图被更详细地说明，但不限于此。示出的是：
图1是在涡轮机和轴承壳体的区域中通过根据本发明的涡轮增压器的在轴向方向上以节取的形式的横截面。
具体实施方式
本发明涉及一种涡轮增压器。涡轮增压器包括用于使第一介质膨胀、尤其地用于使内燃机的废气膨胀的涡轮机。此外，涡轮增压器包括即利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机中提取的能量用于压缩第二介质、尤其地增压空气的压缩机。在此，涡轮机包括涡轮机壳体和涡轮机转子。压缩机包括压缩机壳体和压缩机转子。压缩机转子经由安装在轴承壳体中的轴联接至涡轮机转子，其中，轴承壳体位于涡轮机壳体与压缩机壳体之间，并连接至涡轮机壳体和压缩机壳体。在此谈到的领域的技术人员熟悉涡轮增压器的这种基本结构。
图1以节取的形式示出了在实施为径向涡轮机的涡轮机1和轴承壳体2的区域中通过涡轮增压器的示意性横截面。示出了涡轮机1的涡轮机壳体3和涡轮机转子6。涡轮机壳体3包括：至少一个涡轮机入流壳体4，经由其能将待膨胀的介质供给至涡轮机转子6；和插入件5，经由其能从涡轮机转子6排出已膨胀的介质。涡轮机转子6支承移动叶片8。
涡轮机转子6经由轴联接至未示出的压缩机的压缩机转子，其中，轴7安装在轴承壳体2中。本发明现在涉及用于使轴承壳体2与涡轮机入流壳体4连接的细节，所述细节确保涡轮机入流壳体4与轴承壳体2的可靠连接，以使待相互连接的部件中不合需要的应力最低或避免待相互连接的部件中不合需要的应力。
如从图1显而易见地，涡轮机入流壳体4与轴承壳体2在相互邻接的凸缘9、10处经由紧固装置11相互连接，所述紧固装置11优选地实施为紧固螺钉。紧固装置11延伸通过的涡轮机入流壳体4的凸缘10，与涡轮机转子6轴向地间隔开，在径向方向上看延伸直到进入涡轮机转子6的的径向延伸范围，使得因此，与由惯例已知的涡轮增压器相比，紧固装置11位于相对小的半径上和因而在相对小的直径上。由于这，使待相互连接的部件中的应力最低。在紧固装置11的区域中，涡轮机入流壳体4与轴承壳体2近似暴露于相同的热负荷。使涡轮机入流壳体4与轴承壳体2之间不合需要的相对移动最小。总而言之，这降低涡轮机入流壳体4与轴承壳体2之间的连接失效的风险。
在投影中，涡轮机转子6至少部分地覆盖紧固装置11延伸通过的涡轮机入流壳体4的凸缘10，尤其地，涡轮机转子6至少部分地覆盖紧固装置11。从图1显而易见的是，在投影中，涡轮机转子6的移动叶片8至少部分地覆盖或重叠紧固装置11和紧固装置11延伸通过的涡轮机入流壳体4的凸缘10。在径向方向上所见的上述覆盖被实施为即具有轴向间隔。从涡轮机1沿轴向方向看，在轴承壳体2的方向上，紧固装置11延伸通过的涡轮机入流壳体4的凸缘10布置在涡轮机转子6的移动叶片8后面，并且在紧固装置11延伸进入的轴承壳体2的凸缘9前面。
实施为紧固螺钉的紧固装置11因此从涡轮机入流壳体4的凸缘10开始延伸进入轴承壳体2的凸缘9。在根据本发明的涡轮增压器的所示的示例性实施例中，与由惯例已知的涡轮机入流壳体与轴承壳体之间的夹紧爪连接的紧固装置相比，紧固装置11，在轴向方向上看，被旋转近似180°。
采用本发明，能提供涡轮增压器的优选地实施为径向涡轮机的涡轮机的涡轮机入流壳体4与轴承壳体2的特别可靠的连接。
就本发明而言，径向涡轮机还意味着所谓的混流涡轮机，其中，气体在径向方向上流动，但不仅与轴7完全垂直、而且与轴7成一定角度地流动。
在涡轮机入流壳体4与轴承壳体2之间的连接的区域中的热致应力能降到最低，同样地，待相互连接的组件之间的不合需要的相对移动减到最小。
附图标记列表：
1 涡轮机
2 轴承壳体
3 涡轮机壳体
4 涡轮机入流壳体
5 插入件
6 涡轮机转子
7 轴
8 移动叶片
9 凸缘
10 凸缘
11 紧固装置。

Claims (7)

1.一种涡轮增压器，具有用于使第一介质膨胀的涡轮机(1)，具有利用在所述第一介质的膨胀期间在所述涡轮机中提取的能量用于压缩第二介质的压缩机，
其中，所述涡轮机(1)包括具有涡轮机入流壳体(4)的涡轮机壳体(3)和涡轮机转子(6)，
其中，所述压缩机包括压缩机壳体和经由轴(7)联接至所述涡轮机转子(6)的压缩机转子，
其中，所述涡轮机壳体(3)和所述压缩机壳体分别连接至布置在它们之间的轴承壳体(2)，所述轴(7)安装在所述轴承壳体(2)中，
其特征在于，
所述涡轮机入流壳体(4)与所述轴承壳体(2)在相互邻接的凸缘(9、10)处经由紧固装置(11)以这样的一种方式相互连接，使得所述紧固装置(11)延伸通过的所述涡轮机入流壳体(4)的所述凸缘(10)轴向地与所述涡轮机转子(6)间隔开、在径向方向上看延伸直至进入所述涡轮机转子(6)的延伸范围。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮机转子(6)至少部分地覆盖所述紧固装置(11)延伸通过的所述涡轮机入流壳体(4)的所述凸缘(10)。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮机转子(6)至少部分地覆盖所述紧固装置(11)。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮机转子(6)的移动叶片(8)至少部分地覆盖所述紧固装置(11)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述紧固装置(11)从所述涡轮机入流壳体(4)的所述凸缘(10)开始延伸进入所述轴承壳体(2)的所述凸缘(9)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，从所述涡轮机(1)沿轴向方向看，在所述轴承壳体(2)的方向上，所述紧固装置(11)延伸通过的所述涡轮机入流壳体(4)的所述凸缘(10)布置在所述涡轮机转子(6)后面、并且在所述紧固装置(11)延伸进入的所述轴承壳体(2)的所述凸缘(9)前面。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮机是径向涡轮机。
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