CN110439843A - 压缩机入口装置 - Google Patents

Abstract

本披露内容涉及一种用于可变地调节压缩机入口的截面的装置10。另外，本发明涉及一种具有这样的装置10的增压设备。装置10包括具有主体140和入口覆盖件120的压缩机壳体100。入口覆盖件120限定了压缩机入口110。装置10进一步包括被布置在压缩机壳体100中的调节机构200。调节机构200包括致动环210和多个孔口元件220。每个孔口元件220经由相应联接元件230联接至致动环210，并且经由相应轴240可转动地支撑在压缩机壳体100中。另外，装置10包括至少一个减磨特征，所述减磨特征提供调节机构200的减少磨损的运行。

Description

压缩机入口装置

技术领域

本披露内容涉及一种用于可变地调节压缩机入口的截面的装置。另外，本发明涉及一种具有这样的装置的增压设备。

背景技术

个人出行领域正在经历颠覆性变革。特别是，进入市场的越来越多的电动车辆需要传统内燃发动机(ICE)车辆的更高效率。因此，越来越多的车辆配备有提高效率的措施，比如增压设备或轻量化设计。例如，众所周知的是增压设备，其中，可以由电动机或以排气供能的涡轮机驱动的压缩机向ICE提供压缩空气。这使ICE的性能增强。

由此，常见的压缩机包括压缩机壳体和布置在壳体内的压缩机叶轮。运行时，空气被抽吸穿过壳体的压缩机入口并且由压缩机叶轮加速、并且然后经由压缩机壳体的蜗壳离开压缩机。每个压缩机具有限定其运行范围的自身的压缩机特征图谱。在压缩机图谱中，此运行范围主要由喘振线和阻塞线界定。

为了进一步改善ICE的效率，众所周知的是改进压缩机图谱，例如通过防止喘振，即采取措施使喘振线左移。这可以例如通过压缩机入口调节机构来完成。常见的调节机构被配置成例如提高空气流动速度、修改流动角度或建立流动路径再循环。这些措施典型地需要空间，可能增加重量并且可能增加由于磨损而引起的维护需求。

相应地，本发明的目的是提高压缩机的效率。

发明内容

本发明涉及一种用于可变地调节压缩机入口的截面的装置，以及一种包括这样的调节机构的增压设备。

所述用于可变地调节压缩机入口的截面的装置包括压缩机壳体，所述压缩机壳体具有主体和限定压缩机进气的入口覆盖件。所述装置进一步包括被布置在压缩机壳体中的调节机构。所述调节机构包括致动环和多个孔口元件。每个孔口元件经由相应联接元件联接至致动环，并且经由相应轴可转动地支撑在压缩机壳体中。另外，所述装置包括至少一个减磨特征，所述减磨特征提供所述调节机构的减少磨损的运行。通过调节机构的减少磨损的运行，因为移动更顺畅，每次调节操作产生更少的磨损，这使致动更精确并且使需要的致动力更小。另外，可以减少由于过多磨损而导致的功能故障，并且可以延长整个系统的寿命周期。

在另一方面，所述至少一个减磨特征可以包括所述压缩机壳体的环形插入构件。所述环形插入构件被轴向地布置在所述孔口元件与所述主体之间。因此，环形插入构件被配置成轴向地支撑与入口覆盖件轴向相对的调节机构。此有利特征的效果是调节机构、特别是孔口元件可以在致动过程中在环形插入构件上滑动。因此，与没有环形插入构件的系统相比，在主体与孔口元件之间不存在摩擦。因此，可以防止由于磨损而引起的对主体的损伤。

在可与前一方面组合的另一方面，环形插入构件可以包括多个孔。所述多个孔中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴。所述多个孔沿周向分布在所述环形插入构件的第一环形端面上，从而所述第一环形端面轴向面向所述调节机构。

在可与前一方面组合的另一方面，每个所述轴具有比每个相应孔的轴向长度更长的轴向长度。轴比相应孔更长使得以下能够成为可能，即：在相应孔口元件转动过程中，因为孔口元件可以经由其轴在压缩机壳体上滑动，所以可以减小孔口元件与压缩机壳体之间的摩擦面积。

在可与前两个方面中的任一方面组合的另一方面，所述多个孔中的每一个孔是通孔。替代性地，所述多个孔中的每一个孔是盲孔。

在可与前三个方面中的任一方面组合的另一方面，每个所述轴可以具有第一端部。所述第一端部可以由减磨材料制成，或者可以包括减磨表面涂层。特别地，所述减磨材料或减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。此特征在轴长度比孔长度更长的实施例中是特别有利的，因为每个相应孔口元件可以在转动过程中经由其轴以减少磨损的方式滑动。换言之，此特征进一步减少了所述装置的整体磨损。

在可与前四个方面中的任一方面组合的另一方面，每个所述轴可以从孔口元件的基板的第一端面朝向所述环形插入构件轴向延伸。另外，每个所述轴可以从所述第一端面穿过所述基板轴向延伸、并且可以进一步从所述基板的与所述第一端面轴向相反的第二端面朝向所述入口覆盖件轴向延伸。另外，所述入口覆盖件可以包括多个孔，所述多个孔中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴。所述多个孔沿周向分布在所述入口覆盖件的第一环形端面上，从而所述第一环形端面轴向面向所述调节机构。换言之，这意味着每个轴从相应孔口元件沿两个轴向方向延伸。因此，可以减少或防止孔口元件的倾斜，因为每个孔口元件经由其相应轴在两个轴向侧被引导。

在可与前一方面组合的另一方面，每个所述轴具有与所述第一端部轴向相反的第二端部。所述第二端部可以由减磨材料制成，或者可以包括减磨表面涂层。特别地，减磨材料或减磨表面涂层可以相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，每个孔口元件可以包括中心孔，所述中心孔穿过每个相应孔口元件的基板轴向延伸，并且其中，每个中心孔被配置成接纳相应轴。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，每个相应轴可以与相应孔口元件一体形成。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，如果包括环状环形构件，则所述环形插入构件可以由减磨材料制成、或者可以包括减磨表面涂层。特别地，减磨材料或减磨表面涂层可以相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，如果包括环状环形构件，则所述环形插入构件可以与压缩机壳体一体形成。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，所述调节机构可以进一步包括多个凸台元件。其中，所述多个凸台元件中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件与所述致动环之间。通过在每个孔口元件上提供凸台元件，可以减少孔口元件与致动环之间的接触面积、并且因此减少它们之间的滑动面积。这致使此面积内的摩擦较小，从而使调节机构的磨损较小。

在可与前一方面组合的另一方面，所述多个凸台元件中的每一个可以被布置成与相应联接元件直接相邻。

在可与前两个方面中的任一方面组合的另一方面，所述凸台元件中的每一个可以与相应联接元件和/或与相应孔口元件一体形成。替代性地，所述多个凸台元件中的每一个可以与所述致动环一体形成。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，所述至少一个减磨特征可以包括多个距离元件。所述多个距离元件中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件与所述主体之间。通过在每个孔口元件上提供距离元件，可以减少孔口元件与主体或(若适用)环形插入构件之间的接触面积、并且因此减少它们之间的滑动面积。这致使此面积内的摩擦较小，从而使装置的磨损较小。

在可与前一方面组合的另一方面，每个距离元件可以与相应孔口元件一体形成。替代性地，每个距离元件可以与相应轴一体形成。替代性地，每个距离元件可以与主体或(若适用)与环形插入构件一体形成。

在可与前两个方面中的任一方面组合的另一方面，每个距离元件可以被配置成抵靠所述压缩机壳体轴向地支撑相应孔口元件。这意味着，每个孔口元件经由相应距离元件接触壳体、即主体，或(若适用)环形插入构件。

在可与前三个方面中的任一方面组合的另一方面，所述多个距离元件中的每一个可以被布置成与相应轴相邻。由此，当转动孔口元件时，与被布置成进一步背离相应轴的距离元件相比，移动杠杆短。

由此，还减小转动过程中移动的弧长、并且因此减小接触面积。这致使此面积内的摩擦较小，从而使装置的磨损较小。

在可与前四个方面中的任一方面组合的另一方面，每个距离元件可以包括环形形状、并且可以沿周向围绕每个相应轴。

在可与前五个方面中的任一方面组合的另一方面，所述至少一个减磨特征可以进一步包括多个凸块。每个所述凸块被轴向地布置在相应孔口元件与所述入口覆盖件之间。

在可与前一方面组合的另一方面，所述多个距离元件被配置成与所述环形插入构件的对应配置的第一环形端面相互作用。另外，所述多个凸块可以被配置成与所述入口覆盖件的对应配置的第一环形端面相互作用，使得调节机构处于其中所述压缩机入口的截面最小的闭合位置时，所述入口覆盖件在所述孔口元件上施加轴向预载荷，以将所述孔口元件轴向地压配合在所述入口覆盖件与所述环形插入构件之间。通过对孔口元件施加朝向环形插入构件的预载荷，可以减小或闭合孔口元件与环形插入构件之间的轴向间隙。这在此区域中产生密封效果，从而防止流体从压缩机的叶轮回流，这使系统具有更高的效率。

在可与前一方面组合的另一方面，所述多个距离元件中的每一个可以具有倾斜表面。所述倾斜表面可以被配置成与所述第一环形端面的对应倾斜的相应部分滑动接合。另外，所述多个凸块中的每一个可以具有倾斜表面。所述倾斜表面可以被配置成与所述第一环形端面的对应倾斜的相应部分滑动接合，使得孔口元件的转动使相应孔口元件产生轴向平移。

在可与前一方面组合的另一方面，所述第一环形端面的所述相应部分的倾斜角β可以大于所述第一环形端面的所述相应部分的倾斜角α。此有利特征确保了在从调节机构的打开位置转动至闭合位置的过程中，孔口元件经历了增大的轴向预载荷。

在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面，所述至少一个减磨特征可以包括一个或多个减磨表面涂层，所述减磨表面涂层被布置在所述入口覆盖件、所述致动环和/或所述孔口元件中的至少一个上。特别地，减磨表面涂层可以包括聚合物涂层。这使所述装置中的磨损进一步减少。

本发明进一步涉及一种增压设备。所述增压设备包括如前述方面中任一方面所述的装置。

在所述增压设备的可与前一方面组合的另一方面，所述增压设备可以是排气涡轮增压器、并且可以进一步包括涡轮机。另外地或替代性地，增压设备可以是电辅助涡轮增压器并且可以进一步包括电辅助设备。

替代性地，增压设备可以是电动增压器并且可以进一步包括电动机，所述电动机驱动安装在压缩机壳体中的叶轮。

附图说明

图1A示出了根据本发明的装置的截面等距视图；

图1B和图1C示出了图1A的装置的截面等距视图以用于描述调节机构；

图2A和图2B以详细的等距视图示出了创新性装置的且安装在所述装置中的孔口元件的第一示例性实施例；

图3A和图3B以详细的等距视图示出了创新性装置的且安装在所述装置中的孔口元件的第二示例性实施例；

图3C示出了根据图3A和图3B的实施例的装置的截面等距视图；

图4A和图4B以详细的等距视图示出了创新性装置的且安装在所述装置中的孔口元件的第三示例性实施例；

图5A和图5B示出了第一示例性实施例中的具有距离元件的创新性装置；

图6A至图6C示出了第二示例性实施例的具有距离元件的创新性装置；

图7A和图7B示出了第三示例性实施例的具有距离元件和凸块的创新性装置；

图8A至图8C示出了根据图7A和图7B的装置的与孔口元件一起的距离元件和凸块的详细视图；

图9A至图9C示出了类似于图7A和7B的具有距离元件和凸块的装置的详细截面视图，但所述装置具有插入构件和入口覆盖件的不同实施例。

具体实施方式

在本发明的背景下，表述“轴向地”、“轴向的”或“轴向方向”是指平行于或沿着压缩机的轴线(即安装在压缩机壳体中的叶轮的旋转轴线)的方向。因此，参照附图，尤其是参见图1，用附图标记22描述轴向维度，用附图标记24描述“径向地”背离轴向维度22延伸的径向维度。另外，用附图标记26描述围绕轴向维度22的周向维度。

图1A展示了用于可变地调节压缩机入口110的截面的装置10的示例性实施例。装置10包括具有主体140和入口覆盖件120的压缩机壳体100。入口覆盖件120限定了压缩机入口110。装置10进一步包括被布置在压缩机壳体100中的调节机构200。示例性地，在图1A中描绘了处于闭合位置的调节机构200，因此产生压缩机入口110的减小或最小截面。

调节机构200包括致动环210和多个孔口元件220。每个孔口元件220经由相应联接元件230联接至致动环210，并且经由相应轴240可转动地支撑在压缩机壳体100中。另外，装置10包括至少一个减磨特征，所述减磨特征提供调节机构200的减少磨损的运行。通过具有调节机构200的减少磨损的运行，因为移动更顺畅，每次调节操作产生更少的磨损，这导致更精确的致动和需要更小的致动力。另外，可以减少由于过多磨损而导致的功能故障，并且可以延长整个系统的寿命周期。

如图1A所描绘的，压缩机壳体100包括环形插入构件130。环形插入构件130被轴向地布置在孔口元件220与主体140之间。由此，环形插入构件130被配置成轴向地支撑与入口覆盖件120轴向相对的调节机构200。环形插入构件130表示减磨特征，因为调节机构200、特别是孔口元件220在致动过程中可以在环形插入构件130上滑动，而不是在主体140上滑动。因此，与没有环形插入构件130的系统相比，在主体140与孔口元件220之间不存在摩擦。由此，可以防止由于磨损而引起的对主体140的损伤。

环形插入构件130进一步包括多个孔132，这些孔沿周向分布在环形插入构件130的第一环形端面136上。图1B和图1C示出了图1A的详细视图，并且除其他特征外，它们还示出了轴向面向调节机构200的第一环形端面136。所述多个孔132中的每一个孔都是通孔。在替代性实施例中，所述多个孔132中的每一个孔可以是盲孔(未描绘)。图1B和图1C中描绘了一个示例性孔，所述多个孔132中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴240。由此，每个相应孔132的轴向长度132a比相应轴240的轴向长度240a更长(见图1C)。在此背景下，表述“相应轴240的轴向长度240a”是指在朝向环形插入构件130的轴向方向上轴240的长度。每个相应孔132的轴向长度132a比相应轴240的轴向长度240a更长确保了尤其当孔132是通孔时轴240在任何情况下不接触主体140。在替代性实施例中，相应轴240的轴向长度240a可以比每个相应孔132的轴向长度132a更长。这当孔132是盲孔时特别有利。轴240比相应孔132更长使得以下能够成为可能，即：在相应孔口元件220转动过程中，因为孔口元件220可以经由其轴240在压缩机壳体100上滑动，所以可以减小孔口元件220与压缩机壳体100之间的摩擦面积。另外，每个轴240的第一端部242由减磨材料制成，或者替代性地，可以包括减磨表面涂层。因此，即使轴向长度240a比轴向长度132a更长，也会由于第一端部242由减磨材料制成而减少主体上的磨损。特别地，所述减磨材料或减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。此特征在轴长度240a比孔长度132a更长的实施例中是特别有利的，因为每个相应孔口元件220可以在转动过程中经由其轴240以减少磨损的方式滑动。换言之，此特征进一步减少了所述装置的整体磨损。在孔长度132a比轴长度240a更长的实施例中，此特征也是有利的，因为还可以减少轴240与孔132之间的可能的径向接触中的摩擦。

如所描绘的，例如，在图2A和图2B中，每个孔口元件220包括基板222。基板222具有第一端面222a和第二端面222b，第一端面222a和第二端面222b基本上指向相反的轴向方向22。在图1A至图2B的示例性实施例中，每个轴240从第一端面222a朝向环形插入构件130轴向延伸。因此，在所述实施例中，轴240仅位于相应孔口元件220的一个轴向侧。

在图3A至图9C的示例性实施例中，每个轴240另外从第一端面222a穿过基板222轴向延伸、并且进一步从第二端面222b朝向入口覆盖件120轴向延伸。就此而言，例如，图3A和图3B示出了延伸至轴向孔口元件220的两个轴向侧的“双侧”轴240。相应地，入口覆盖件120包括多个孔122，这些孔被配置成可转动地接纳相应轴240。因此，孔122沿周向分布在入口覆盖件120的第一环形端面126上，并且在尺寸和形状方面被适配成可与轴240接合。以与以上进一步描述孔132类似的方式，孔122的轴向长度(未描绘)可以被配置成比轴240的从第二端面222b朝向入口覆盖件120轴向延伸的那部分的轴向长度更长或更短。第一环形端面126轴向面向调节机构200。换言之，这意味着每个轴240从相应孔口元件220沿两个轴向方向22延伸。由此，可以减少或防止孔口元件220的倾斜，因为每个孔口元件220经由其相应轴240在两个轴向侧被引导。每个轴240具有与第一端部242轴向相反的第二端部244(见例如图3A和图3B)。第二端部244由减磨材料制成，或者可以包括减磨表面涂层。特别地，所述减磨材料或减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。如可看出的，特别是在图3B中，第二端部244主要是轴240的驻留在相应孔122中并与其可转动地接合的那部分。因此，轴240、即第二端部244在相应孔122中的可转动式移动产生较少的摩擦。

如所示，例如，在图3A至图3C中，每个相应轴240与相应孔口元件220一体形成。这可以使制造更容易并且生产成本更低，并且可以增加零件的稳定性。在其他实施例中，例如图4A至图8C，轴240可以与孔口元件220分开形成。在这种实施例中，每个孔口元件220包括中心孔224，所述中心孔轴向延伸穿过每个相应孔口元件220的基板222(见例如图4A)。由此，每个中心孔224被配置成接纳相应轴240。例如，轴240的尺寸或形状、和/或相应孔224的尺寸或形状可以被适配成可彼此接合。例如，轴240和/或孔224可以被适配成使得轴240以压配合的方式接纳在相应孔224中。在轴240和孔口元件220是分开零件的实施例中，它们还可以由不同材料制成。例如，轴240可以由金属材料制成，而孔口元件220可以由聚合物材料制成。由此，轴240可以在其相应第一端部242和/或第二端部244中被相应地如以上进一步描述地加以配置(例如涂层)以减少摩擦。

可与两个实施例(具有单侧轴240的实施例或具有双侧轴240的实施例)组合的另一种用于减少摩擦的选项是相应地配置环形插入构件130。环形插入构件130由减磨材料制成，或者可以包括减磨表面涂层。特别地，所述减磨材料或减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

在替代性实施例(未描绘)中，环形插入构件130可以与主体140一体形成。因此，环形插入构件130的功能可以结合到压缩机壳体100的主体140中。例如，这可以通过直接在主体140中(以类似于提供孔132的方式)提供多个孔来实现。进一步地，减磨涂层可以提供在孔的区域中。替代性地，用于每个孔的减磨插入件(比如用于接纳轴的聚合物空心圆筒可以插入式提供在孔中。后面的特征还可以用于环形插入构件130。

调节机构200进一步包括多个凸台元件260(见例如图2A、图3A或图8B)。所述多个凸台元件260中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件220与致动环210之间(见例如图9C)。更确切地说，所述多个凸台元件260中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件220的基板222与致动环210之间。在此披露的示例性实施例中，所述多个凸台元件260中的每一者被布置成与相应联接元件230直接相邻。另外，每个孔口元件220提供有一个凸台元件260。在替代性实施例中，所述多个凸台元件260中的每一个可以被布置成进一步背离相应联接元件230。并且替代性地，每个孔口元件220可以提供有多于或少于一个凸台元件260。在本实施例中，所述多个凸台元件260中的每一个与相应孔口元件220一体形成。替代性地，所述多个凸台元件260中的每一个可以与相应联接元件230一体形成。替代性地，所述多个凸台元件260中的每一个可以与致动环210一体形成。替代性地，所述多个凸台元件260中的每一个可以是分开的零件、并且可以以形状配合的方式或以其他方式附接到孔口元件220、致动环210或联接元件230上。通过将凸台元件260轴向地提供在致动环210与相应孔口元件220之间，可以减少孔口元件220与致动环210之间的接触面积、并且因此减少它们之间的滑动面积。另外，通过将凸台元件260提供成与相应联接元件230相邻，因此接近于相应孔口元件220与致动环210之间的相应枢轴点，可以减小致动环210与相应孔口元件220之间的接触的相对移动杠杆。由此，还减小转动过程中移动的弧长、并且因此减小接触面积。这致使此面积内的摩擦较小，从而使调节机构200的磨损较小。

在本实施例中，每个联接元件230与相应孔口元件220一体形成(见例如图1A)。在替代性实施例中，每个联接元件230可以是与相应孔口元件220分开的部件，并且因此可以以除了通过物质结合之外的方式连接到相应孔口元件220上。

在一些有利的实施例中，所述至少一个减磨特征包括多个距离元件250(见例如图5A至图6C)。所述多个距离元件250中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件220与主体140之间。更确切地说，所述多个距离元件250中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件220的基板222与环形插入构件130之间。在没有环形插入构件130的或其中环形插入构件130是与主体140一体形成的替代性实施例中，所述多个距离元件250中的每一者可以被轴向地布置在相应孔口元件220的基板222与主体140之间。在一些实施例中，每个距离元件250与相应孔口元件220一体形成(见例如图5A和图5B)。因此，换言之，每个距离元件250可以从相应孔口元件220的第一端面222a轴向伸出。在一些其他实施例中，每个距离元件250可以与相应轴240一体形成(见例如图6A至图6C)。在另外的替代性实施例(未在附图中描绘)中，距离元件250可以与主体140或环形插入构件130一体形成，或者它们可以提供成分开的零件。尽管，仅在与双侧轴240相一致的实施例中进行描述，但具有单侧轴240的实施例也可以包括多个距离元件250。每个距离元件250被配置成抵靠压缩机壳体100轴向地支撑相应孔口元件220。这意味着，每个孔口元件220经由相应距离元件250接触壳体100、即主体140(未描绘)，或(若适用)环形插入构件130。所述多个距离元件250中的每一者被布置成与相应轴240相邻(见例如图5B、图6C)。由此，当转动孔口元件220时，与被布置成进一步背离相应轴240的距离元件250相比，移动杠杆短。由此，还减小转动过程中移动的弧长、并且因此减小接触面积。这致使此面积内的摩擦较小，从而使装置10的磨损较小。总的来说，通过在每个孔口元件220上(即在孔口元件220与主体140或环形插入构件130之间)提供距离元件250，可以减少孔口元件220与主体140或(若适用)环形插入构件130之间的接触面积、并且因此减少它们之间的滑动面积。这致使此面积内的摩擦较小，从而使装置10的磨损较小。关于图5A和图6B，示出了每个距离元件250包括环形形状并且相应地沿周向围绕相应轴240或相应孔224。在其他实施例中，每个距离元件250可以包括另一种形状而不是环形形状。例如，图8A至图8C描绘了具有距离元件250的示例性实施例，所述距离元件具有基本上楔状或花键状形状(将在下面进一步详细描述)。如附图中描绘的，距离元件250的数量等于孔口元件220的数量。由此，每个距离元件250相应地指配给一个孔口元件220。在替代性实施例中，距离元件250的数量可以高于或低于孔口元件220的数量。并且，距离元件250相对于孔口元件220的分布和/或布置、和/或距离元件250在孔口元件220上的布置可以是不同的。

关于图7A至图9C，所述至少一个减磨特征进一步包括多个凸块270。每个凸块270被轴向地布置在相应孔口元件220与入口覆盖件120之间。更确切地说，所述多个凸块270中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件220的基板222与入口覆盖件120之间。因此，凸块270的数量等于孔口元件220的数量。由此，每个凸块270相应地指配给一个孔口元件220。在替代性实施例中，凸块270的数量可以高于或低于孔口元件220的数量。并且，凸块270相对于孔口元件220的分布和/或凸块270在孔口元件220的布置可以是不同的。

所述多个距离元件250被配置成与环形插入构件130的相应配置的第一环形端面136相互作用。另外，所述多个凸块270被配置成与入口覆盖件120的相应配置的第一环形端面126相互作用，使得在调节机构200处于其中压缩机入口110的截面最小的闭合位置时，入口覆盖件120在孔口元件220上施加轴向预载荷，以将孔口元件220轴向地压配合在入口覆盖件120与环形插入构件130之间(见例如图7A至图9C)。通过对孔口元件220施加朝向环形插入构件130的预载荷，可以减小孔口元件220与环形插入构件130之间的轴向间隙或使其闭合。这在此间隙区域中产生密封效果，从而防止流体从压缩机的叶轮回流，这使系统具有更高的效率。

就此而言，图7A至图8C示出了后一方面的一个实施例，并且图9A至图9C示出了另一个实施例。更详细地，此方面以及与其相关的另外方面将在下文中仅关于图9A至图9C出于说明性目的进行解释。然而，这不应当被理解为对所述图9A至图9C中描绘的实施例的限制。出于说明性目的，将关于简单实体(例如，关于一个孔口元件220)描述一些方面。然而，以下特征应理解为适用于一种类型的所有相应部分。

图9A至图9C示出了调节机构200处于三个不同位置下的装置10的截面视图。图9B示出了调节机构200处于完全打开状态的第一位置，从而产生压缩机入口110的最大截面。图9C示出了调节机构200处于完全闭合状态的第二位置，从而产生压缩机入口110的减小截面，因此表示压缩机入口110的最小截面。图9A示出了调节机构200的第三位置，所述第三位置表示调节机构200的在完全打开状态与完全闭合状态之间的示例性中间位置，从而产生与压缩机入口110的最大截面相比减小的压缩机入口110的截面、但是比最小截面更大的截面。

如从图9A至图9C中可看出的，所述多个距离元件250中的每一个具有倾斜表面250a(并且和例如图8A中的倾斜表面250a相当)。倾斜表面250a被配置成与环形插入构件130的第一环形端面136的对应倾斜的相应部分136a滑动接合。这意味着，从调节机构200的完全闭合位置(其中倾斜表面250a与第一环形端面136的相应部分136a配合式接合(见例如图9C))开始，距离元件250在孔口元件220朝向完全打开位置转动下沿第一环形端面136的倾斜部分136a向上滑动。由此，孔口元件220背离第一环形端面136轴向移动，致使孔口元件220经由其距离元件250基本上在环形插入构件130上滑动。在没有环形插入构件130或环形插入构件130与主体140一体形成的替代性实施例中，类似地，孔口元件220经由其距离元件250基本上在主体140上滑动。这使接触面积减小，并且因此使摩擦和磨损更少。同时，在完全闭合位置时，维持孔口元件220与环形插入构件130或(若适用)主体140之间的高密封能力。本领域技术人员将理解，对距离元件250(即倾斜表面250a)的适配与对第一环形端面136(即倾斜部分136a)的适配相一致将影响孔口元件220轴向移动的量和方式。另外，这在孔口元件220转动过程中将影响孔口元件220和环形插入构件130的完全接触(见图9C)与最小接触(见例如图9A或图9B)之间的经由距离元件250或(若适用)距离元件250的一部分的过渡行为。尽管仅仅针对单个孔口元件220进行示意性描述，但后者也适用于所有孔口元件220。类似地，所连接元件(比如第一环形端面136的倾斜部分136a)被对应地提供用于在转动过程中其他孔口元件220的功能。

另外，所述多个凸块270中的每一个具有倾斜表面270a。倾斜表面270a被配置成与入口覆盖件120的第一环形端面126的对应倾斜的相应部分126a滑动接合。类似于上面解释的，孔口元件220的转动使相应孔口元件220由于凸块270的倾斜部分270a与第一环形端面126的倾斜部分126a之间的相互作用而产生轴向平移，但沿与由于距离元件250在第一环形端面136的倾斜部分136a上滑动的相互作用而引起的方向相反的轴向方向22。更确切地说，从调节机构200的中间位置(见例如图9A)开始，距离元件250在孔口元件220朝向完全闭合位置转动过程中首先仅沿倾斜部分136a向下滑动。但在特定转动程度处，当凸块270与入口覆盖件120的倾斜部分126a接合时，孔口元件220被“下压”。换言之，当凸块270沿第一环形端面126的倾斜部分126a向上滑动时，孔口元件220沿轴向方向22朝向环形插入构件130的第一环形端面136移动。倾斜部分126a和136a可以进一步由角α和β限定。其中，α限定倾斜部分136a的倾斜角，而β限定倾斜部分126a的倾斜角。角α和β的优选范围以及角α与β之间的关系可以如下所述：

0°＞α＜45°并且α＜β≤90°。

特别地，特征“β大于α”产生的效果是在孔口元件220转动至完全闭合位置的过程中，由倾斜部分126a施加到凸块270上的轴向力逐渐增大，从而产生孔口元件220抵靠环形插入构件130的轴向“锁定效果”。因此，适当调整距离元件250(即倾斜表面250a)、第一环形端面136(即倾斜部分136a)、凸块270(即倾斜表面270a)和/或第一环形端面126(即倾斜部分126a)的几何尺寸和布置，使得孔口元件220首先接触第一环形端面136，以在所述“锁定效果”开始之前闭合孔口元件220与环形插入构件130之间的间隙。此有利特征确保了在从调节机构200的打开位置转动至闭合位置的过程中，孔口元件220经历了增大的轴向预载荷。总的来说，倾斜部分126a和136a可以被配置为环形槽，从而相应地在第一环形端面126和136上沿周向延伸。替代性地，倾斜部分126a和136a可以被配置为多个凹陷或突起，从而沿周向分布在接近于孔口元件220的相应旋转轴线的不同位置。

当移动至完全打开位置时，调节距离元件250，使得在转动过程中与孔口元件220一起轴向移动的致动环210至少在完全打开位置处接触入口覆盖件120。由此，至少在完全闭合位置处，确保了对调节机构200的轴向支撑。在替代性实施例中，凸台元件260还可以包括倾斜表面(未描绘)，以与部分136a的倾斜表面类似的形式在朝向完全打开位置转动的过程中在抵靠入口覆盖件120的致动环210上施加轴向预载荷。

在替代性实施例中，所述至少一个减磨特征可以包括一个或多个减磨表面涂层，所述减磨表面涂层被布置在入口覆盖件120、致动环210、孔口元件220中的至少一个上。其中，减磨表面涂层包括聚合物涂层。这使装置10中的磨损进一步减少。

本发明进一步涉及一种增压设备(未描绘)。所述增压设备包括如前述方面中任一项所述的装置10。在可与前一方面组合的另一方面，所述增压设备可以是排气涡轮增压器并且进一步包括涡轮机。另外地或替代性地，增压设备可以是电辅助涡轮增压器并且可以进一步包括电辅助设备。替代性地，增压设备可以是电动增压器并且可以进一步包括电动机，所述电动机驱动安装在压缩机壳体100中的叶轮。

应当理解的是，替代性地，本发明还可以根据以下实施例来限定：

1.一种用于可变地调节压缩机入口(110)的截面的装置(10)，所述装置包括：

压缩机壳体(100)，所述压缩机壳体具有主体(140)和限定压缩机入口(110)的入口覆盖件(120)；

调节机构(200)，所述调节结构被布置在所述压缩机壳体(100)中，其中所述调节机构(200)包括致动环(210)和多个孔口元件(220)，其中每个孔口元件(220)经由相应联接元件(230)联接至所述致动环(210)，并且其中每个孔口元件(220)经由相应轴240可转动地支撑在所述压缩机壳体(100)中；

其特征在于，

所述装置(10)包括至少一个减磨特征，所述减磨特征提供所述调节机构(200)的减少磨损的运行。

2.如实施例1所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征包括所述压缩机壳体(100)的环形插入构件(130)，其中所述环形插入构件(130)被轴向地布置在所述孔口元件(220)与所述主体(140)之间，并且其中所述环形插入构件(130)被配置成轴向地支撑与所述入口覆盖件(120)轴向相对的所述调节机构(200)。

3.如实施例2所述的装置(10)，其中，所述环形插入构件(130)包括多个孔(132)，所述多个孔(132)中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴(240)，其中所述多个孔(132)沿周向分布在所述环形插入构件(130)的第一环形端面(136)上，所述第一环形端面(136)轴向面向所述调节机构(200)。

4.如实施例3所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)具有比每个相应孔(132)的轴向长度(132a)更长的轴向长度(240a)。

5.如实施例3或4中任一项所述的装置(10)，其中，所述多个孔(132)中的每一个孔是通孔，或者其中，所述多个孔(132)中的每一个孔是盲孔。

6.如实施例3至5中任一项所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)具有第一端部(242)，所述第一端部由减磨材料制成、或者包括减磨表面涂层，特别是其中，所述减磨材料或所述减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

7.如实施例2至6中任一项所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)从孔口元件(220)的基板(222)的第一端面(222a)朝向所述环形插入构件(130)轴向延伸。

8.如实施例7所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)进一步从所述第一端面(222a)穿过所述基板(222)轴向延伸，并且进一步从所述基板(222)的与所述第一端面(222a)轴向相反的第二端面(222b)朝向所述入口覆盖件(120)轴向延伸。

9.如前述实施例中任一项所述的装置(10)，其中，所述入口覆盖件(120)包括多个孔(122)，所述多个孔(122)中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴(240)，并且所述多个孔(122)沿周向分布在所述入口覆盖件(120)的第一环形端面(126)上，所述第一环形端面(126)轴向面向所述调节机构(200)。

10.如若从属于实施例6的实施例9所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)具有与所述第一端部(242)轴向相反的第二端部(244)，所述第二端部由减磨材料制成、或者包括减磨表面涂层，特别是其中，所述减磨材料或所述减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

11.如实施例1至10中任一项所述的装置(10)，其中，每个相应轴(240)与相应孔口元件(220)一体形成。

12.如实施例1至10中任一项所述的装置(10)，其中，每个孔口元件(220)包括中心孔(224)，所述中心孔轴向延伸穿过每个相应孔口元件(220)的所述基板(222)，并且其中，每个中心孔(224)被配置成接纳相应轴(240)。

13.如实施例2至12中任一项所述的装置(10)，其中，所述环形插入构件(130)是由减磨材料制成的、或者包括减磨表面涂层，特别是其中，所述减磨材料或所述减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

14.如实施例2至13中任一项所述的装置(10)，其中，所述环形插入构件(130)与所述压缩机壳体(100)一体形成。

15.如前述实施例中任一项所述的装置(10)，其中，所述调节机构(200)进一步包括多个凸台元件(260)，其中所述多个凸台元件(260)中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件(220)与所述致动环(210)之间。

16.如实施例15所述的装置(10)，其中，所述多个凸台元件(260)中的每一者被布置成与相应联接元件(230)直接相邻。

17.如实施例15或16中任一项所述的装置(10)，其中，所述多个凸台元件(260)中的每一个与相应联接元件(230)和/或与相应孔口元件(220)一体形成，或者替代性地，其中，所述多个凸台元件(260)中的每一个与所述致动环(210)一体形成。

18.如前述实施例中任一项所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征包括多个距离元件(250)，其中所述多个距离元件(250)中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件(220)与所述主体(140)之间。

19.如实施例18所述的装置(10)，其中，每个距离元件(250)与相应孔口元件(220)一体形成。

20.如实施例18或19中任一项所述的装置(10)，其中，每个距离元件(250)被配置成抵靠所述压缩机壳体(100)轴向地支撑相应孔口元件(220)。

21.如实施例18至20中任一项所述的装置(10)，其中，所述多个距离元件(250)中的每一者被布置成与相应轴(240)相邻。

22.如实施例18至21中任一项所述的装置(10)，其中，每个距离元件(250)包括环形形状并且沿周向围绕每个相应轴(240)。

23.如实施例18或实施例20至22中任一项所述的装置(10)，其中，每个距离环(250)与相应轴(240)一体形成。

24.如实施例18至21中任一项所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征进一步包括多个凸块(270)，其中所述凸块(270)中的每一者被轴向地布置在相应孔口元件(220)与所述入口覆盖件(120)之间。

25.如实施例24所述的装置(10)，其中，所述多个距离元件(250)被配置成与所述环形插入构件(130)的对应配置的第一环形端面(136)相互作用，并且其中，所述多个凸块(270)被配置成与所述入口覆盖件(120)的对应配置的第一环形端面(126)相互作用，使得调节机构(200)处于其中所述压缩机入口(110)的截面最小的闭合位置时，所述入口覆盖件(120)在所述孔口元件(220)上施加轴向预载荷，以将所述孔口元件(220)轴向地压配合在所述入口覆盖件(120)与所述环形插入构件(130)之间。

26.如实施例24或25中任一项所述的装置(10)，其中，所述多个距离元件(250)中的每一个具有倾斜表面(250a)，所述倾斜表面被配置成与所述第一环形端面(136)的对应倾斜的相应部分(136a)滑动接合，并且其中，所述多个凸块(270)中的每一个具有倾斜表面(270a)，所述倾斜表面被配置成与所述第一环形端面(126)的对应倾斜的相应部分(126a)滑动接合，使得孔口元件(220)转动使相应孔口元件(220)产生轴向平移。

27.如实施例26所述的装置(10)，其中，所述第一环形端面(126)的所述相应部分(126a)的倾斜角β大于所述第一环形端面(136)的所述相应部分(136a)的倾斜角α。

28.如前述实施例中任一项所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征包括一个或多个减磨表面涂层，其中所述一个或多个减磨表面涂层被布置在所述入口覆盖件(120)、所述致动环(210)、所述孔口元件(220)中的至少一个上，并且其中所述减磨表面涂层包括聚合物涂层。

29.一种增压设备，包括如前述实施例中任一项所述的装置(10)。

30.如实施例29所述的增压设备，其中，所述增压设备是排气涡轮增压器并且进一步包括涡轮机。

31.如实施例29或30中任一项所述的增压设备，其中，所述增压设备是电辅助涡轮增压器并且进一步包括电辅助设备。

32.如实施例29所述的增压设备，其中，所述增压设备是电动增压器并且进一步包括电动机，所述电动机驱动安装在所述压缩机壳体(100)中的叶轮。

Claims (15)

1.一种用于可变地调节压缩机入口(110)的截面的装置(10)，所述装置包括：

压缩机壳体(100)，所述压缩机壳体具有主体(140)和限定压缩机入口(110)的入口覆盖件(120)；

调节机构(200)，所述调节结构被布置在所述压缩机壳体(100)中，其中所述调节机构(200)包括致动环(210)和多个孔口元件(220)，其中每个孔口元件(220)经由相应联接元件(230)联接至所述致动环(210)，并且其中每个孔口元件(220)经由相应轴(240)可转动地支撑在所述压缩机壳体(100)中；

其特征在于，

所述装置(10)包括至少一个减磨特征，所述减磨特征提供所述调节机构(200)的减少磨损的运行。

2.如权利要求1所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征包括所述压缩机壳体(100)的环形插入构件(130)，其中所述环形插入构件(130)被轴向地布置在所述孔口元件(220)与所述主体(140)之间，并且其中所述环形插入构件(130)被配置成轴向地支撑与所述入口覆盖件(120)轴向相对的所述调节机构(200)。

3.如权利要求2所述的装置(10)，其中，所述环形插入构件(130)包括多个孔(132)，所述多个孔(132)中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴(240)，其中所述多个孔(132)沿周向分布在所述环形插入构件(130)的第一环形端面(136)上，所述第一环形端面(136)轴向面向所述调节机构(200)。

4.如权利要求2或3中任一项所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)从孔口元件(220)的基板(222)的第一端面(222a)朝向所述环形插入构件(130)轴向延伸。

5.如权利要求4所述的装置(10)，其中，每个所述轴(240)进一步从所述第一端面(222a)穿过所述基板(222)轴向延伸，并且进一步从所述基板(222)的与所述第一端面(222a)轴向相反的第二端面(222b)朝向所述入口覆盖件(120)轴向延伸。

6.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其中，所述入口覆盖件(120)包括多个孔(122)，所述多个孔(122)中的每一个孔被配置成可转动地接纳相应轴(240)，并且所述多个孔(122)沿周向分布在所述入口覆盖件(120)的第一环形端面(126)上，所述第一环形端面(126)轴向面向所述调节机构(200)。

7.如权利要求2至6中任一项所述的装置(10)，其中，所述环形插入构件(130)是由减磨材料制成的、或者包括减磨表面涂层，特别是其中，所述减磨材料或所述减磨表面涂层相应地包括聚合物材料或聚合物涂层。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其中，所述调节机构(200)进一步包括多个凸台元件(260)，其中所述多个凸台元件(260)中的每一个凸台元件被轴向地布置在相应孔口元件(220)与所述致动环(210)之间。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征包括多个距离元件(250)，其中所述多个距离元件(250)中的每一个距离元件被轴向地布置在相应孔口元件(220)与所述主体(140)之间。

10.如权利要求9所述的装置(10)，其中，每个距离元件(250)被配置成抵靠所述压缩机壳体(100)轴向地支撑相应孔口元件(220)。

11.如权利要求9或10中任一项所述的装置(10)，其中，所述至少一个减磨特征进一步包括多个凸块(270)，其中所述凸块(270)中的每一凸块被轴向地布置在相应孔口元件(220)与所述入口覆盖件(120)之间。

12.如权利要求11所述的装置(10)，其中，所述多个距离元件(250)被配置成与所述环形插入构件(130)的对应配置的第一环形端面(136)相互作用，并且其中，所述多个凸块(270)被配置成与所述入口覆盖件(120)的对应配置的第一环形端面(126)相互作用，使得在调节机构(200)处于其中所述压缩机入口(110)的截面最小的闭合位置时，所述入口覆盖件(120)在所述孔口元件(220)上施加轴向预载荷，以将所述孔口元件(220)轴向地压配合在所述入口覆盖件(120)与所述环形插入构件(130)之间。

13.如权利要求11或12中任一项所述的装置(10)，其中，所述多个距离元件(250)中的每一个距离元件具有倾斜表面(250a)，所述倾斜表面被配置成与所述第一环形端面(136)的对应倾斜的相应部分(136a)滑动接合，并且其中，所述多个凸块(270)中的每一个凸块具有倾斜表面(270a)，所述倾斜表面被配置成与所述第一环形端面(126)的对应倾斜的相应部分(126a)滑动接合，使得孔口元件(220)的转动使相应孔口元件(220)产生轴向平移。

14.如权利要求13所述的装置(10)，其中，所述第一环形端面(126)的所述相应部分(126a)的倾斜角β大于所述第一环形端面(136)的所述相应部分(136a)的倾斜角α。

15.一种增压设备，包括如前述权利要求中任一项所述的装置(10)。