CN109667630B - 涡轮增压器隔热罩 - Google Patents
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Abstract
一种用于涡轮增压器(100)的隔热罩(200)具有圆盘状配置。隔热罩(200)包括外径向部分、外壁(210、210’、210”)、连接壁(212、212’、212”)、以及内壁(214、214’、214”)。外径向部分周向地设置在隔热罩(200)的轴线周围。外壁(210、210’、210”)在第一轴向方向上从外径向部分延伸。连接壁(212、212’、212”)大体上垂直地从外壁(210、210’、210”)径向地向内延伸。内壁(214、214’、214”)在与第一轴向方向相反的第二轴向方向上大体上垂直地从连接壁(212、212’、212”)延伸。
Description
技术领域
本公开涉及涡轮增压器,并且更具体地涉及具有隔热罩的涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器是用于增加被提供至内燃机的进入空气的压力的增压进气装置。来自发动机的废气按路径被送至涡轮增压器以便驱动涡轮机叶轮。由涡轮机叶轮生成的转矩驱动压缩机叶轮,压缩机叶轮给进入空气加压以供应至发动机。通过给进入空气加压,发动机可以具有与另外的堪比的自然吸气式发动机相比增加的动力输出。
涡轮机叶轮和压缩机叶轮可以通过轴进行连接,该轴可旋转地被支撑在定位在其间的轴承壳体中。与废气增加相关联的高温可以增加轴承壳体和/或与轴承壳体相关联的润滑或者冷却特征的温度。随着与轴承壳体相关联的温度增加,润滑或者冷却特征可能变得无效,轴承壳体的部件可能被损坏或者变得无效,与涡轮增压器相关联的其它部件可能被损坏或者变得无效,或者其组合。
为了限制从废气至轴承壳体的热传递,可以将隔热罩定位在涡轮机叶轮与轴承壳体之间。隔热罩被配置作为板状或者圆盘状结构,其可能主要在径向方向上经受热增长。当在径向方向上受到约束时,隔热罩可以轴向地偏转。隔热罩的该轴向偏转可能具有不良后果,诸如,为涡轮机叶轮创建太小的间隙,这可能会导致与涡轮机叶轮的碰撞或者甚至不良的空气动力学条件,从而引起摩擦损失或者不利的密封压力梯度。
发明内容
本文所公开的是具有隔热罩的涡轮增压器的方面、特征、元件、实施方案、以及实施例。
在一个实施方案中,用于涡轮增压器的隔热罩具有圆盘状配置。该隔热罩包括外径向部分、外壁、连接壁、以及内壁。外径向部分周向地设置在隔热罩的轴线周围。外壁在第一轴向方向上从外径向部分延伸。连接壁大体上垂直地从外壁径向地向内延伸。内壁在与第一轴向方向相反的第二轴向方向上大体上垂直地从连接壁延伸。
在另一实施方案中,隔热罩待布置在涡轮增压器中在其涡轮机壳体与轴承壳体之间。该隔热罩包括第一径向部分、第二径向部分、以及径向偏转部分。第二径向部分从第一径向部分径向地向内进行布置。径向偏转部分从第一径向部分径向地延伸至第二径向部分。径向偏转部分是U形的,使得外壁从大体上与隔热罩的轴线平行的第一径向部分延伸,连接壁从外壁径向地向内延伸,并且内壁从大体上与轴线平行的连接壁延伸至第二径向部分。
在又一实施方案中,涡轮增压器组件包括涡轮机壳体、涡轮机叶轮、轴承壳体、轴、以及隔热罩。涡轮机叶轮被布置在涡轮机壳体中。轴联接至涡轮机叶轮并且延伸到轴承壳体中。隔热罩被布置在涡轮机壳体与轴承壳体之间。隔热罩包括外径向部分、内径向部分、外壁、内壁、以及连接壁。外壁从大体上与轴平行的外径向部分延伸。连接壁从外壁径向地向内延伸。内壁从连接壁延伸至大体上与轴平行的内径向部分。
附图说明
当结合附图阅读如下详细描述时,本公开将得到最佳的理解。需要强调的是,根据习惯做法,附图的各个特征并未按比例绘制。相反,为了清晰起见,各个特征的尺寸任意地被扩大或者减小。
图1一般地图示了根据本公开的原理的涡轮增压器的透视局部截面图。
图2一般地图示了根据本公开的原理的具有隔热罩的涡轮增压器的局部截面图。
图3A是在图2中示出的涡轮增压器的隔热罩的透视图。
图3B是在图3A中示出的隔热罩的截面图。
图4一般地图示了根据本公开的原理的处于热应力下的在图3A和图3B中一般地图示的隔热罩。
图5一般地图示了根据本公开的原理的具有隔热罩的涡轮增压器的局部截面图。
图6一般地图示了根据本公开的原理的另一隔热罩的透视图。
具体实施方式
本文所公开的是用于在热应力(例如,膨胀)期间控制隔热罩的增长和位置的隔热罩几何结构的实施例。
图1示出了涡轮增压器100,涡轮增压器100是与内燃机(未示出)一起使用的废气驱动增压进气装置。涡轮增压器100包括位于涡轮机壳体120中的涡轮机叶轮110。涡轮机壳体120包括用于接收来自内燃机的废气的废气入口122。废气在废气出口123处离开涡轮机壳体120之前按路径从废气入口122被送至涡轮机叶轮110。例如,废气可以通过由涡轮机壳体120形成的蜗壳从废气入口122切向地和/或径向地流向涡轮机叶轮110,并且然后轴向地流出废气出口123。
涡轮增压器100包括位于压缩机壳体150中的压缩机叶轮140。压缩机壳体150包括进气入口152和进气出口(未示出)。进入空气按路径从进气入口152被送至压缩机叶轮140,进入空气在此通过压缩机叶轮140的旋转被加压。进入空气然后在被供应至内燃机之前在进气出口处离开压缩机壳体150。
压缩机叶轮140的旋转由涡轮机叶轮110的旋转来驱动。具体地,涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140分别连接至轴160。轴160可以是大体上刚性的构件,并且涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140中的每一个可以按照防止涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140关于轴160旋转的方式连接至轴160。因此,压缩机叶轮140可以响应于涡轮机叶轮110的旋转与涡轮机叶轮110一起旋转。
轴160被支撑在轴承壳体170内以便使得轴160可以以高旋转速度关于轴承壳体170自由地旋转。轴承壳体170、涡轮机壳体120和压缩机壳体150全都沿着轴160的旋转轴线进行布置。具体地,轴承壳体170被定位在涡轮机壳体120与压缩机壳体150之间,使得轴承壳体170的第一端连接至涡轮机壳体120并且轴承壳体170的第二端连接至压缩机壳体150。轴承壳体170可以包含润滑和/或冷却特征。
轴承壳体170限定出凹腔,该凹腔包含轴160和推力轴承190。凹腔可以由油封板180(例如,盖子、闭合件等)关闭。轴160、推力轴承190、以及油封板180用于合作地将轴向力(例如,轴向负载)从涡轮机叶轮110传递至轴承壳体170,并且因而使轴160相对于轴承壳体170轴向地定位。
废气门阀124可以被安装在涡轮机壳体120中以便允许废气绕过涡轮机叶轮110。例如,废气门阀124适应于使废气转移远离涡轮机叶轮110。废气的转移可以用于控制涡轮机速度,这又会控制压缩机叶轮140的旋转速度。通过控制压缩机叶轮140的旋转速度,废气门阀124可以调控涡轮增压器100中的最大环境空气压力。在一些实施例中,废气门控制组件适应于打开和关闭废气门阀124。废气门控制组件使得废气门阀124在废气压力较高时打开并且在废气压力下降时关闭。例如,废气门控制组件包括致动器130。致动器130可以包括电动致动器、机械致动器、气动致动器、液压致动器、或者其它合适的致动器。致动器130适应于使废气门阀124在当废气压力较高时的打开位置与当废气压力下降时的关闭位置之间移动。
在一些实施例中,隔热罩(诸如,在图2、图3A和图3B中一般地图示的隔热罩200)可以被设置在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间。隔热罩200适应于使来自废气的热量偏转远离轴承壳体170以便控制与轴承壳体170相关联的温度。
隔热罩200可以包括用于在隔热罩200处于热应力下时提供隔热罩200的热增长控制和位置控制的几何结构。隔热罩200可以包括钢、铝或者其它合适的材料,并且包括圆盘状或者大体上圆盘状的轮廓或者配置。例如,隔热罩200可以是冲压和/或整体结构(例如,部件)。
隔热罩200包括第一径向部分202、径向偏转部分208、以及第二径向部分216,其分别在隔热罩200的轴线周围(例如,在轴160周围)周向地延伸。第一径向部分202起源于隔热罩200的周界边缘(例如,外周长或者圆周)并且径向地向内延伸。径向偏转部分208从第一径向部分202的内周界径向地向内延伸至第二径向部分216的外周界。径向偏转部分208也可以被称为波纹管(例如,周向波纹管)、中间径向部分、或者径向压缩部分或特征。第二径向部分216从径向偏转部分208径向地向内延伸至隔热罩200的内边缘,该内边缘限定出中心孔220(例如,孔径),轴160可以延伸通过该中心孔220。
如下文进一步详细的讨论的,径向偏转部分208配置为径向地偏转(例如,压缩、变形、或者弯曲)以便调节由热应力引起的在第一径向部分202与第二径向部分216之间的相对径向移动(例如,径向膨胀或者径向增长)。因而,径向偏转部分208可以限制隔热罩200的轴向偏转以及在没有调节该相对径向移动的情况下如若不然可能发生的后果问题(例如,干扰涡轮机叶轮110)。第一径向部分202和/或第二径向部分216还可以按照至少部分地通过径向偏转部分208的提供所控制(例如,所限制)的方式轴向地偏转。如下文同样讨论的,隔热罩200的变型可以包括多个径向压缩特征。
第一径向部分202配置为被固定至涡轮增压器100。当被固定至涡轮增压器100时,隔热罩200可以在其周界边缘处径向地被约束。例如,第一径向部分202可以轴向地被压缩在涡轮机壳体120与轴承壳体170之间。更具体地,第一径向部分202可以包括外子部分204,该外子部分204大体上是平坦的并且在平面A中延伸,其垂直于轴160的轴线。第一径向部分202的外子部分204也可以被称为附接部分、夹固部分、或者平坦部分。
隔热罩200的第一径向部分202的另一部分可以配置为相对于涡轮机壳体120和/或轴承壳体170轴向地偏转。例如,第一径向部分202可以进一步包括内子部分206,该内子部分206从外子部分204径向地向内延伸至隔热罩200的径向偏转部分208。涡轮机壳体120和轴承壳体170轴向地间隔开以形成间隙228,内子部分206定位在该间隙228中。间隙228具有比内子部分206大的轴向尺寸(例如,涡轮机壳体120和轴承壳体170间隔开大于隔热罩200的内子部分206的厚度的距离)。当隔热罩200处于热应力下时,间隙228允许隔热罩200的第一径向部分202轴向地偏转(例如,直到与涡轮机壳体120或者轴承壳体170接触)。间隙228还可以允许内子部分206径向地平移以便容许而不是约束径向增长。当隔热罩200未处于热应力下时,内子部分206未被压缩在涡轮机壳体120与轴承壳体170之间(例如,通过不与涡轮机壳体120、轴承壳体170或者这两者接触)。应该注意的是,隔热罩200的变型可以省略隔热罩200的第一径向部分202的内子部分206,以便使得径向偏转部分208直接从第一径向部分202延伸(例如,见图6中的隔热罩200”,在下文进行讨论)。
内子部分206可以具有大体上凸形的轮廓(例如,截面形状或者曲率)。例如,通过径向地向内移动,内子部分206可以远离轴承壳体170朝着涡轮机壳体120轴向地突出。涡轮机壳体120和/或轴承壳体170可以具有对应的轮廓以便形成间隙228以在其中接收内子部分206并且调节内子部分206在其中的轴向偏转和/或径向移动。隔热罩200的第一径向部分202(例如,其内子部分206)的凸形轮廓的该布置可能会导致其随着隔热罩200的热增长而朝着涡轮机壳体120(例如,远离轴承壳体170)的轴向偏转。因此,可以通过内子部分206与涡轮机壳体120接合来限制该轴向偏转。第一径向部分202的内子部分206具有大于径向偏转部分208的径向尺寸的径向尺寸(例如,半径),诸如,大两倍以上。
第一径向部分202、其外子部分204和/或内子部分206也可以被称为主要部分(例如,外主要部分)或者径向延长部分(例如,在径向方向上比在轴向方向上显著地延伸更远,例如,通过是平坦的或者径向地延伸比轴向地延伸大两倍、三倍、四倍或者更多)。
如上文所提到的,隔热罩200的径向偏转部分208在第一径向部分202与第二径向部分216之间径向地延伸。径向偏转部分208适应于响应于作用在隔热罩200上的热应力而在径向方向上偏转(例如,压缩、弯曲、或者如若不然变形)(例如,本身以波纹管状方式进行折叠)。径向偏转部分208可以被配置作为U形突出,该U形突出形成或者限定出在第一径向部分202与第二径向部分216之间在径向方向上且周向地在轴线周围延伸的间隙。该间隙容许第一径向部分202与第二径向部分216之间的相对径向移动。例如,在其外周界处径向地受到约束的第一径向部分202可以径向地向内膨胀,而第二径向部分216可以径向地向外膨胀。在一些实施例中,径向偏转部分208的内部分适应于在0.4毫米与0.6毫米之间径向地偏转,并且径向偏转部分208的外部分适应于在0.5毫米与0.7毫米之间径向地偏转。
当隔热罩200被组装在涡轮增压器100中时,径向偏转部分208可以被定位为轴向地在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间并且从涡轮机壳体120径向地向内。例如,径向偏转部分208可以被定位为从涡轮机壳体120的蜗壳壁的内径向端径向地向内,其限定出蜗壳。例如,径向偏转部分208可以远离轴承壳体170轴向地突出至第二平面B。例如,隔热罩200可以具有在第一平面A与第二平面B之间延伸的总体轴向长度。径向偏转部分208的其它方面(包括U形突出)在下文进行进一步详细的讨论。
第二径向部分216从径向偏转部分208径向地向内延伸至隔热罩200的内周界,其形成隔热罩200的中心孔220。当隔热罩200被组装在涡轮增压器100中时,第二径向部分216轴向地定位在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间。第二径向部分216可以延伸至第三平面C,中心孔220位于第三平面C中。例如,如所示出的,第二径向部分216可以从径向偏转部分208轴向地朝着轴承壳体170延伸,以便相对于涡轮机壳体110为凹形,或者可以完全地或者部分地在第三平面C中延伸。第三平面C平行于或者大体上平行于第二平面B,并且可以轴向地定位在第二平面B与第一平面A之间。第二径向部分216可以适应于在隔热罩200处于热应力下时轴向地偏转。例如,通过相对于涡轮机壳体110具有凹形配置,第二径向部分216当在热应力下径向地膨胀时可以远离涡轮机壳体110且朝着轴承壳体170偏转。在一些实施例中,第二径向部分216适应于在0.35毫米与0.75毫米之间轴向地偏转。第二径向部分216可以从径向偏转部分208延伸出相对于其垂直的或者大体上垂直的角度(例如,90+/-5、10或者15度),或者成另一合适的角度。第二径向部分216具有大于径向偏转部分208的径向尺寸的径向尺寸(例如,半径),诸如,大于两倍。第二径向部分216可以被称为隔热罩200的主要部分,诸如,内主要部分,或者径向延长部分。
如上文所提到的,隔热罩200的径向偏转部分208径向地偏转(例如,变形、弯曲、压缩等)以便调节第一径向部分202和第二径向部分216的相对径向移动(例如,由热增长引起)。例如,径向偏转部分208在截面上通常为U形并且包括外壁210、内壁214、以及在外壁210与内壁214之间径向地延伸的连接壁212。当隔热罩200处于热应力下时,外壁210和/或内壁214朝着彼此偏转以便解释隔热罩200的径向增长(例如,第一径向部分202与第二径向部分216之间的相对径向移动)。
外壁210从第一径向部分202的内周界延伸至连接壁212的外周界。在一些实施例中,如在图2和图3B的截面图中示出的,外壁210在轴向方向上从第四平面(未被标记)延伸,外壁210在该第四平面处从第一径向部分202进行过渡。例如,外壁210可以与轴线平行或者大体上平行地延伸,诸如,在轴线的正5、10或者15度内(例如,对于轴线倾斜地朝着涡轮机壳体120移动)。外壁210也可以在轴向方向上垂直于或者大体上垂直于第一径向部分202延伸(例如,相对于外子部分204或者从内子部分206为90度+/-5、10或者15度),或者另一合适角度。外壁210可以在截面中以直线或者弯曲方式轴向地延伸。例如,轴向方向可以是在第一径向部分202与连接壁212之间的任何弯曲过渡部(例如,圆角)之间的外壁210的外部外表面上的两个轴向相对点之间进行测量,或者以另一合适方式进行测量。外壁210在轴160的轴线周围周向地延伸并且形成径向偏转部分208的外部尺寸。在一些实施例中,外壁210可以比在图3A中一般地图示的要更接近外子部分204或者更远离外子部分204。例如,如下文针对图6中的隔热罩200”进一步详细的讨论的,内子部分206可以被省略,以便使得径向偏转部分208”直接从隔热罩200”的第一径向部分204”延伸,其是完全平坦的。
连接壁212在轴线周围周向地延伸并且在径向方向上从外壁210向内延伸至内壁214。在一些实施例中,连接壁212垂直于或者大体上垂直于轴线(例如,在5、10或者15度内垂直)和/或外壁210(例如,在5、10或者15度内垂直于外子部分204或者内子部分206)或者以其它合适角度从外壁210径向地向内延伸。连接壁212可以在第二平面B中延伸,第二平面B平行于第一平面A。应该注意的是,连接壁212可以在截面中以直线或者弯曲方式径向地延伸。例如,径向方向可以是在外壁210与内壁214的任何弯曲过渡部(例如,半径或者圆角)之间的连接壁212的外表面上的两个径向相对点之间进行测量,或者以另一合适方式进行测量。
如在图2中示出的,径向偏转部分208可以在轴向方向上相对于蜗壳壁的轴向表面稍微地凹陷,因而在其间形成轴向偏移230(例如,间隙)。即是说,连接壁212(和/或第二平面B)可以相对于蜗壳壁的轴向表面轴向地凹陷。可替代地,如在图5中示出的,另一隔热罩200’(其是隔热罩200的变型)包括与蜗壳壁的轴向表面齐平的径向偏转部分208’。
内壁214在轴线周围周向地延伸并且在轴向方向上从连接壁212的内周界延伸至隔热罩200的第二径向部分216的外周界。例如,内壁214终止于第五平面(未被标记),第二径向部分216在此从内壁214进行过渡,第五平面可以与第二平面B和第四平面平行并且在第二平面B与第四平面之间。内壁214可以具有不同于(例如,小于)外壁210的轴向尺寸的轴线尺寸(例如,长度)。
内壁214在通常与外壁210延伸至连接壁212的方向相反的方向上从连接壁212延伸(例如,以便使得在内壁214与外壁210之间形成间隙)。内壁214与外壁210之间的间隙可以具有大约相同的径向尺寸或者径向尺寸的增加(远离连接壁212(例如,朝着涡轮机壳体170)移动)。例如,内壁214可以与轴线平行或者大体上平行地延伸,诸如,在轴线的负5、10或者15度内。内壁214还可以在轴向方向上垂直于或者大体上垂直于连接壁212(例如,90度+/-15度)或者以另一合适的角度延伸。内壁214可以在截面中以直线或者弯曲方式径向地延伸。例如,轴向方向可以是在连接壁212与第二径向部分216之间的任何弯曲过渡部(例如,圆角)之间的内壁214的外表面(例如,面朝涡轮机叶轮110)上的两个径向相对点之间进行测量,或者以另一合适方式进行测量。
在一些实施例中,径向偏转部分208具有由外壁210、连接壁212和内壁214的内表面限定出的内轮廓218。内轮廓218可以包括圆形或者大体上圆形的轮廓(例如,限定出圆弧的轮廓)、方形或者大体上方形的轮廓(例如,具有直角或者大体上直角的角部的轮廓)、或者其它合适的轮廓形状。径向偏转部分208的内轮廓218提供间隙(例如,切口或者开口),该间隙允许径向偏转部分208在隔热罩200处于热应力下时偏转(例如,膨胀、收缩、变形、或者其组合)。
如在图4中一般地图示的,当隔热罩200处于热应力下时,隔热罩200的第一径向部分202的内周界、第二径向部分216的外周界、或者这两者可以朝着彼此移动(例如,分别径向地向内和/或径向地向外)。因此,径向偏转部分208偏转,例如,使得外壁210相对于第一径向部分202径向地向外倾斜(例如,向外弯曲以便减小其间的角度)。连接壁212也可以响应于热应力而偏转,例如,使得其外周界相对于隔热罩200的第一径向部分202的内周界径向地向外移位。例如,外壁210的上部分222朝着隔热罩200的第一径向部分202向外平移或者移动。外壁210的下部分224可以在上部分222朝着第一径向部分202平移或者移动时变形,以便使得外壁210的下部分224远离第一径向部分202朝着轴线平移或者移动。例如,在第二径向部分216的外周界向外移动时,内壁214也可以偏转。当隔热罩200不再处于热应力下时,径向偏转部分208(包括外壁210、连接壁212和内壁214)可以返回至原始形状、轮廓或者配置,诸如,在图3A和图3B中一般地图示的。
如上文所提到的,隔热罩200’是隔热罩200的变型。隔热罩200’包括外径向部分、径向偏转部分208’、以及第二径向部分216’。径向偏转部分208’类似于径向偏转部分208进行配置,包括外壁210’、连接壁212’、以及内壁214’。外壁210’可以包括比外壁210大的轴向尺寸,以便使得连接壁212’设置为比径向偏转部分208的连接壁212更接近涡轮机壳体120。即是说,连接壁212相对于涡轮机壳体120的蜗壳壁的轴向表面进行凹陷,而连接壁212’则可以与其齐平(例如,具有共同的轴向位置)。
图6一般地图示了隔热罩200”的透视图。如上文所提到的,隔热罩200的变型可以包括不同数量的径向偏转特征以及/或者径向偏转特征相对于隔热罩的连接和/或主要部分的不同位置。例如,隔热罩200”包括两个径向偏转部分,其中一个靠近附接部分(例如,直接从其上延伸)。例如,如所示出的,隔热罩200”从其外周界径向地向内延伸至内周界,该内周界限定出中心孔220。从外周界径向地向内移动,隔热罩200”包括第一径向部分204”、第一径向偏转部分208”、第二径向部分232、第二径向偏转部分234、以及第三径向部分236。
第一径向部分204”配置为固定至涡轮增压器(例如,被压缩在涡轮机壳体120与轴承壳体170之间)。例如,第一径向部分204”可以类似于隔热罩200的第一径向部分202的外子部分204进行配置。第一径向部分204”也可以被称为外径向部分或者附接部分。
第一径向偏转部分208”(其可以被称为外径向偏转部分)从第一径向部分204”径向地向内延伸至第二径向部分232。第一径向偏转部分208”可以类似于隔热罩200的径向偏转部分208进行配置以便调节第一径向部分204”(其内周界可以被保持为大体上静止)与第二径向部分232(其外周界在处于热应力下时可以径向地向外移动(例如,增长或者膨胀))之间的相对径向移动。第一径向偏转部分208”在隔热罩200的第一径向部分204”与第二径向部分232之间限定出径向间隙。例如,第一径向偏转部分208”可以具有U形配置,该U形配置具有外壁210”、连接壁212’、以及内壁214”。
第一径向偏转部分208”的外壁210”、连接壁212”和内壁214”可以按照类似于先前描述的径向偏转部分208的方式相对于第一径向部分204”、第二径向部分232、轴线、以及彼此进行布置。外壁210”可以被布置为平行于或者大体上平行于轴线以及/或者垂直于或者大体上垂直于第一径向部分204”。外壁210”可以具有大于内壁214”的轴向长度的轴向长度。连接壁212”可以从外壁210”径向地向内延伸至内壁214”。连接壁212”可以被布置为垂直于或者大体上垂直于轴线和/或外壁210”。内壁214”从连接壁212”的内周界轴向地延伸至第二径向部分232。内壁214”可以被布置为平行于或者大体上平行于轴线以及/或者垂直于或者大体上垂直于连接壁212”和/或第二径向部分232。当隔热罩200”被组装在涡轮增压器中时,第一径向偏转部分208”可以突出远离轴承壳体170并且从涡轮机壳体120的蜗壳壁的轴向表面进行凹陷或者与其齐平,如分别针对隔热罩200的径向偏转部分208和隔热罩200’的径向偏转部分208’进行描述的。第一径向偏转部分208”也可以轴向地布置在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间。为了进一步理解第二径向偏转部分234,参照上文对径向偏转部分208的讨论。
第二径向部分232在轴线周围周向地延伸并且从第一径向偏转部分208”径向地延伸至第二径向偏转部分234。第二径向部分232可以被称为内径向部分(例如,相对于第一径向偏转部分208”)、外径向部分(例如,相对于第二径向偏转部分234)、外主要部分、或者径向延长部分。第二径向部分232具有大于第一径向偏转部分208”和/或第二径向偏转部分234的径向尺寸的径向尺寸(例如,半径),诸如,大两倍或者以上。当隔热罩200”被组装到涡轮增压器中时,第二径向部分232轴向地布置在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间。
第二径向偏转部分234从第二径向部分232延伸至第三径向部分236。第二径向偏转部分234可以被称为内径向偏转部分。第二径向偏转部分234可以类似于第一径向偏转部分208”进行配置以便调节第二径向部分232(其内周界在处于热应力下时可以径向地向内移动(例如,增长或者膨胀))与第二径向部分236(其外周界在处于热应力下时可以径向地向外移动(例如,增长或者膨胀))之间的相对径向移动。第二径向偏转部分234在第二径向部分232与第三径向部分236之间限定出径向间隙。例如,第二径向偏转部分234可以具有U形配置,该U形配置具有外壁、连接壁、以及内壁(未被标记),其类似于第一径向偏转部分208”的外壁210”、连接壁212”和内壁214”进行配置。然而,第二径向偏转部分234可以具有与第一径向偏转部分208”不同的角度和/或尺寸,诸如,内壁和外壁具有共同的轴向长度。当隔热罩200”被组装到涡轮增压器中时,第二径向偏转部分234被布置在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间。为了进一步理解第二径向偏转部分234,参照对径向偏转部分208和/或第一径向偏转部分208”的讨论。
第三径向部分236从第二径向偏转部分234径向地向内延伸至中心孔220。第三径向部分236可以被称为内主要部分或者径向延长部分。第三径向部分236具有大于第一径向偏转部分208”和/或第二径向偏转部分234的径向尺寸的径向尺寸(例如,半径),诸如,大两倍或者以上。当隔热罩200”被组装到涡轮增压器中时,第三径向部分236轴向地布置在涡轮机叶轮110与轴承壳体170之间。
如本文所使用的,术语“或者”意在表示包容性的“或者”而不是排外性的“或者”。即是说,除非另外指明,或者从上下文中清楚,否则“X包括A或者B”意在指示自然包容性排列中的任一个。即是说,如果X包括A;X包括B;或者X包括A和B两者,则“X包括A或者B”在前述示例中的任一个下均满足。此外,如在本说明书和所附权利要求书中所使用的,冠词“一(a)”和“一个(an)”应该通常被理解为表示“一个或多个”,除非另外指明或者从上下文清楚表示单数形式。
进一步地,为了便于解释,尽管本文的附图和描述可以包括各个步骤或者阶段的序列或者系列,但本文所公开的方法的元素可以按照各种顺序或者同时地出现。此外,本文所公开的方法的元素可以与并未在本文明确地呈现和描述的其它元素一起出现。此外,并非本文所描述的方法的所有元素都需要用于实施根据本公开的方法。尽管本文以特定组合对各个方面、特征、以及元件进行了描述,但每个方面、特征、或者元件可以独立地或者在具有或者没有其它方面、特征、以及元件的情况下以各种组合进行使用。
尽管已经结合某些实施例对本公开进行了描述,但应理解,本公开不限于所公开的实施例,相反,而是意在涵盖所附权利要求书的范围内所包括的各种修改和等效布置,该范围应符合最宽泛的解释以便在法律所容许的情况下涵盖所有这些修改和等效结构。
Claims (15)
1.一种用于涡轮增压器(100)的隔热罩(200),所述隔热罩(200)具有圆盘状配置,包括:
外径向部分,所述外径向部分周向地设置在所述隔热罩(200)的轴线周围;
外壁(210、210’、210”),所述外壁(210、210’、210”)在第一轴向方向上从所述外径向部分延伸;
连接壁(212、212’、212”),所述连接壁(212、212’、212”)大体上垂直地从所述外壁(210、210’、210”)径向地向内延伸;以及
内壁(214、214’、214”),所述内壁(214、214’、214”)在与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向上大体上垂直地从所述连接壁(212、212’、212”)延伸到内径向部分(216、216’);以及
外壁(210、210’、210”)、连接壁(212、212’、212”)和内壁(214、214’、214”)在处于热应力下时在外径向部分与内径向部分(216、216’)之间提供相对径向移动。
2.根据权利要求1所述的隔热罩(200),所述外壁(210、210’、210”)起源于第一平面(A)且在所述第一轴向方向上从所述第一平面(A)延伸至第二平面(B),并且所述内壁(214、214’、214”)在所述第二轴向方向上延伸至终止于第三平面(C),所述第三平面(C)与所述第一平面(A)和所述第二平面(B)平行且在所述第一平面(A)与所述第二平面(B)之间。
3.根据权利要求2所述的隔热罩(200),其中,所述外壁(210、210’、210”)起源于所述第一平面(A)并且终止于所述第二平面(B)。
4.根据权利要求3所述的隔热罩(200),其中,所述连接壁(212、212’、212”)在所述第二平面(B)中径向地向内延伸。
5.根据权利要求1所述的隔热罩(200),其中,所述外壁(210、210’、210”)和所述内壁(214、214’、214”)具有不同的轴向尺寸。
6.根据权利要求1所述的隔热罩(200),其中,所述外壁(210、210’、210”)、所述连接壁(212、212’、212”)和所述内壁(214、214’、214”)形成在所述外径向部分与内径向部分之间径向地延伸的中间径向部分。
7.根据权利要求6所述的隔热罩(200),其中,所述中间径向部分适应于配合到形成在所述涡轮增压器(100)的涡轮机壳体(120)的蜗壳壁的内径向端之间的凹槽中。
8.根据权利要求6所述的隔热罩(200),其中,所述中间径向部分适应于响应于所述外径向部分的内周界与所述内径向部分的外周界之间的相对径向移动进行偏转,所述相对径向移动由所述隔热罩(200)的热应力引起。
9.根据权利要求8所述的隔热罩(200),其中,所述外壁(210、210’、210”)适应于相对于所述外径向部分径向地向外弯曲。
10.根据权利要求8所述的隔热罩(200),其中,所述相对径向移动包括所述外径向部分的所述内周界和所述内径向部分的所述外周界径向地移动至更接近彼此。
11.一种待布置在涡轮增压器(100)中在其涡轮机壳体(120)与轴承壳体(170)之间的隔热罩(200),所述隔热罩(200)包括:
第一径向部分(202、204”),所述第一径向部分起源于隔热罩(200)的周界边缘并且径向地向内延伸;
第二径向部分(216、216’、232),所述第二径向部分(216、216’、232)从所述第一径向部分(202、204”)径向地向内进行布置;以及
径向偏转部分(208、208’、208”),所述径向偏转部分(208、208’、208”)从所述第一径向部分(202、204”)径向地延伸至所述第二径向部分(216、216’、232),其中,所述径向偏转部分(208、208’、208”)是U形的,使得外壁(210、210’、210”)大体上与所述隔热罩(200)的轴线平行地从所述第一径向部分(202、204”)延伸,连接壁(212、212’、212”)从所述外壁(210、210’、210”)径向地向内延伸,并且内壁(214、214’、214”)大体上与所述轴线平行地从所述连接壁(212、212’、212”)延伸至所述第二径向部分(216、216'、232)。
12.根据权利要求11所述的隔热罩(200),其中,第二径向部分(216、216’、232)具有比所述径向偏转部分(208、208’、208”)大两倍以上的径向尺寸。
13.根据权利要求12所述的隔热罩(200),其中,所述径向偏转部分(208、208’、208”)配置为随着由所述隔热罩(200)的热应力引起的在所述第一径向部分(202、204”)与所述第二径向部分(216、216’、232)之间的相对径向移动而偏转。
14.根据权利要求11所述的隔热罩(200),进一步包括另一径向偏转部分(208、208’、208”)和第三径向部分,其中,所述另一径向偏转部分(208、208’、208”)从所述第二径向部分(216、216’、232)径向地向内延伸,并且所述第三径向部分(236)从所述另一径向偏转部分(208、208’、208”)径向地向内延伸,其中,所述另一径向偏转部分(208、208’、208”)是U形的,使得另一外壁(210、210’、210”)大体上与所述隔热罩(200)的轴线平行地从所述第二径向部分(216、216’、232)延伸,另一连接壁(212、212’、212”)从所述另一外壁(210、210’、210”)径向地向内延伸,并且另一内壁(214、214’、214”)大体上与所述轴线平行地从所述连接壁(212、212’、212”)径向地向内延伸至所述第三径向部分(236)。
15.根据权利要求14所述的隔热罩(200),其中,所述第三径向部分(236)具有比所述另一径向偏转部分(208、208’、208”)大两倍以上的径向尺寸,并且其中,所述另一径向偏转部分(208、208’、208”)配置为随着由所述隔热罩(200)的热应力引起的在所述第二径向部分(216、216’、232)与所述第三径向部分(236)之间的相对径向移动而偏转。
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