CN110678635A - 涡轮机壳体 - Google Patents

涡轮机壳体 Download PDF

Info

Publication number
CN110678635A
CN110678635A CN201880030185.7A CN201880030185A CN110678635A CN 110678635 A CN110678635 A CN 110678635A CN 201880030185 A CN201880030185 A CN 201880030185A CN 110678635 A CN110678635 A CN 110678635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust
inner cylinder
turbine housing
exhaust gas
exhaust pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880030185.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110678635B (zh
Inventor
饭岛彻
山本隆治
志贺义宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marilyn Co Ltd
Original Assignee
Marilyn Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marilyn Co Ltd filed Critical Marilyn Co Ltd
Publication of CN110678635A publication Critical patent/CN110678635A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110678635B publication Critical patent/CN110678635B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/083—Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/642—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins using maintaining alignment while permitting differential dilatation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/14—Casings or housings protecting or supporting assemblies within
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • F05D2250/75—Shape given by its similarity to a letter, e.g. T-shaped

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

涡轮机壳体(10)具备：内筒(20)，其在排气入口侧法兰(12)与排气出口侧法兰(13)之间形成有排气流道(K)；以及外筒(40)，其空出规定间隔而覆盖内筒(20)。内筒(20)具有：内筒本体(20a)，其形成漩涡状排气流道(K)且与排气入口侧法兰(12)连接以使废气(B)能够进入内筒(20)与外筒(40)之间；以及排气管(30)，其将密封材料(25)介于其间而滑动自如地安装于内筒本体(20a)的排气出口侧。

Description

涡轮机壳体
技术领域
本发明涉及一种供车辆的涡轮增压器所用的涡轮机壳体。
背景技术
作为涡轮增压器所用的涡轮机壳体，通常为铸造制成的。对此，专利文献1公开了一种金属板制的涡轮机壳体。
该专利文献1所公开的涡轮机壳体在外侧壳体内设有具有管状短管的内侧壳体和通向排气装置的排出管。此时，排出管通过密封圈而与管状短管以彼此可移动的方式连结。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特表2013-526673号公报
专利文献2：日本特开2013-68153号公报
专利文献3：日本特开2007-2791号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
然而，在现有的涡轮机壳体中，由于内侧壳体全部由金属板(sheet metal)制件所形成，因而虽然重量轻，但易于受热变形或产生裂纹等，难以确保耐久性。
于是，本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够容许具有排气流道的内筒的热膨胀所引起的位移且能够有效地吸收内筒的热膨胀的耐久性高的涡轮机壳体。
(用于解决问题的方案)
涉及本发明的一个方式的涡轮机壳体具备：内筒，其在构成废气的入口的排气入口侧法兰与构成废气的出口的排气出口侧法兰之间形成涡轮所配置的排气流道；以及外筒，其与内筒空出规定间隔而覆盖该内筒，通过位于内筒的排气出口侧的排气管将经过了涡轮的废气排出。内筒由金属板制的第一涡旋部件、以耐热性比第一涡旋部件高的铸件制的第二涡旋部件以及金属板制的排气管形成。内筒的废气的排气出口侧区域由第二涡旋部件所形成。另外，外筒由被分割的至少两个金属板制的外筒部件形成。第二涡旋部件在排气出口侧形成有筒状部。排气管的端部侧夹着密封材料而滑动自如地安装于筒状部。
(发明效果)
根据涉及本发明的一个方式的涡轮机壳体，能够提高包括排气管的内筒的排气出口侧的耐久性，能够简单可靠地、且经时地确保内筒与涡轮之间的间隙(叶尖间隙)。另外，内筒的排气管的端部侧夹着密封材料而滑动自如地安装于筒状部，由此能够确保高效的涡轮增压(turbo)性能。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的涡轮增压器所用的涡轮机壳体的侧视图。
图2是上述涡轮机壳体的主视图。
图3是上述涡轮机壳体的后视图。
图4是上述涡轮机壳体的剖视图。
图5中，图5的(a)是示出上述涡轮机壳体的铸件制的涡旋部件与排气管的密封状态的局部放大剖视图，图5的(b)是供该铸件制的涡旋部件与排气管的密封所用的密封圈的主视图。
图6是沿着图4中Ⅵ－Ⅵ线的剖视图。
图7是示出排气入口侧法兰(凸缘)与内筒的连接部的局部放大剖视图。
图8是示出图7的变形例的局部放大剖视图。
图9中，图9的(a)是示出本发明的第二实施方式的涡轮机壳体的铸件制的涡旋部件与排气管的密封状态的局部放大剖视图，图9的(b)是供该铸件制的涡旋部件与排气管的密封所用的密封圈的主视图。
图10中，图10的(a)是示出本发明的第三实施方式的涡轮机壳体的铸件制的涡旋部件与排气管的密封状态的局部放大剖视图，图10的(b)是供该铸件制的涡旋部件与排气管的密封所用的密封圈的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的附图的记载中，对于相同或相似的部分附注相同或相似的附图标记。在各实施方式中在仅说明了结构的一部分的情况下，对于该结构的其它部分能够适用在先所说明的其它实施方式的结构。
以下，基于附图而说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式的供涡轮增压器所用的涡轮机壳体的侧视图，图2是该涡轮机壳体的主视图，图3是该涡轮机壳体的后视图，图4是该涡轮机壳体的剖视图，图5的(a)是示出该涡轮机壳体的铸件制的涡旋部件与排气管的密封状态的局部放大剖视图，图5的(b)是供该铸件制的涡旋部件和排气管的密封所用的密封圈的主视图，图6是沿着图4中Ⅵ－Ⅵ线的剖视图，图7是示出内筒嵌入于排气入口侧法兰(凸缘)的状态的局部放大剖视图，图8是示出图7的状态的变形例的局部放大剖视图。
涡轮机壳体10用作车辆的涡轮增压器的壳体。如图1～图4所示，涡轮机壳体10具备：吸气入口侧法兰11，其构成吸入空气(吸气)A的入口11a；排气入口侧法兰12，其构成废气B的入口12a；排气出口侧(排气流的下游侧)法兰13，其构成废气B的出口13a；内筒20，其作为构成在排气入口侧法兰12与排气出口侧法兰13之间所具备的涡状的废气流道(排气流道)K的涡旋部；排气管30，其连接于该内筒20的排气出口侧的位置处(圆筒形部24)且构成内筒20的一部分(后端侧)；以及外筒40，其空出空隙(规定间隔)G地覆盖这些内筒20和排气管30。即，涡轮机壳体10形成所谓双层壳结构。该涡轮机壳体10将从排气入口侧法兰12的入口12a进入的废气B经由配设于内筒20的回转中心部(中心部)O的涡轮14而从排气出口侧法兰13的出口13a排出。
这里，为了便于说明起见，以涡轮机壳体10中的涡轮14的涡轮机轴14a的轴方向L为前后方向，并以与该前后方向正交的规定的一个方向为上下方向。
如图1所示，在吸气入口侧法兰11连接有从外部吸进吸入空气A的压缩机15。另外，用于去除废气B的有害污染物的催化转化器(废气净化装置)16经由连结法兰17和连结管18而连接于用于排放废气B的排气出口侧法兰13。即，涡轮机壳体10介于吸气侧的压缩机15与催化转化器16之间。
如图2和图4所示，内筒(涡旋部)20实质上划分形成壳体内部的废气B的漩涡状废气流道K，并具有：内筒本体20a，其与排气入口侧法兰12连接而使废气B能够进入内筒20与外筒40之间；以及排气管30，其连接于所述内筒本体20a的排气出口侧。外筒40构成为如下外壳结构体：将内筒20和排气管30空出空隙(规定间隔)G而完全覆盖，并在保护内筒20和排气管30的同时进行绝热，且发挥提高作为涡轮机壳体10的刚性的作用。
如图4所示，第一实施方式的涡轮机壳体10中的内筒20由第一内筒分割体21和第二内筒分割体22、内筒本体20a以及排气管30构成，其中，第一内筒分割体21和第二内筒分割体22由在与涡轮14的涡轮机轴14a的轴方向L正交的方向上分割成两个部分而形成的金属板制的薄板状的涡旋部件构成，内筒本体20a具备第三内筒分割体(铸造部)23，其位于与涡轮14相对的部位(废气B的排气出口侧区域)且由作为耐热性高于金属薄板制件的材料经铸造而成的铸件制的涡旋板材构成，排气管30为金属板制且呈圆筒形。
如图2和图4所示，第一内筒分割体21和第二内筒分割体22通过压制(press)加工而将金属板成型为规定的弯曲筒状。该压制成形的金属板制的第一内筒分割体21的后周缘侧的端部21b和第二内筒分割体22的前周缘侧的端部22a这两个端部通过焊接而接合并固定。即、第一内筒分割体21的后周缘侧的端部21b和第二内筒分割体22的前周缘侧的端部22a以长度相异的方式朝向外侧垂直地折弯而形成，这种长短的端部21b、22a彼此通过焊接(以符号E示出焊接部分)而固定。
另外，如图2和图4所示，第三内筒分割体23利用铸造部件而成型为规定的弯曲筒状。如图4和图5所示，金属板制的第二内筒分割体22的后周缘侧的端部22b和铸件制的第三内筒分割体23的后外周缘侧的阶梯凹状端部23b彼此通过从与废气流道K的流道面k相反的一侧的面实施的焊接(以符号E示出焊接部分)而接合并固定。由此，就内筒20而言，作为废气B的排气出口侧区域的与涡轮14相对的部位由铸件制的第三内筒分割体23形成，其余部位由金属板制的第一内筒分割体21和第二内筒分割体22形成，其中，第三内筒分割体23由铸件制的涡旋部件构成，第一内筒分割体21和第二内筒分割体22由金属板制的涡旋板材构成。该内筒20的内部形成漩涡状废气流道K。
进而，如图2和图4所示，铸件制的第三内筒分割体23的正面23a(前侧)成为平坦部，且其下侧即排气入口侧法兰12所配置的排气入口侧的面积形成为比上侧即与排气入口侧法兰12相反的一侧的面积还宽。即，如图4所示，铸件制的第三内筒分割体23的靠近排气入口侧法兰12(下侧)的部位形成为其厚度比与其相反的一侧(上侧)的部位还厚。由此，利用铸件制的第三内筒分割体23形成了内筒20的废气流道K的流道面k的一部分。
进而，在铸件制的第三内筒分割体23中的作为废气B的排气出口侧区域的与涡轮14相对的部位的排气入口侧形成有阶梯圆环状的凹部23c。在该部位的排气出口侧一体地突出形成有圆筒形部(筒状部)24。在该阶梯圆环状凹部23c嵌入保护涡轮14的圆环圈状加强部件(省略图示)。
另外，如图4所示，圆筒形部24的内壁形成于直径随着朝向出口侧而平滑地增大的大致圆锥形斜面23d。在圆筒形部24的外周面24a嵌入排气管30的前侧的端部31并将密封圈(密封材料)25介于其间而滑动自如地安装排气管30的端部31侧。详细说明如下：如图4和图5的(a)所示，在圆筒形部24的外周面24a以圆环状形成容纳密封圈25的凹槽部(容纳部)24c。在这种圆环状的凹槽部24c嵌合密封圈25。在所述圆筒形部24的外周面24a，夹着密封圈25而滑动自如地安装排气管30的前侧的端部31侧。
如图5的(a)、图5的(b)所示，密封圈25形成为正面观察时为C字形，通过压溃而使得其两个端部25a、25b向外侧张开。由于密封圈25被压溃而使得其两个端部25a、25b张开，因而能够在产生表面压力的同时滑动，因此，能够简单且可靠地密封圆筒形部24的外周面24a与排气管30的前侧的端部31的内周面31a之间的间隙。
如图1～图4所示，外筒40由第一外筒分割体41和第二外筒分割体42这两个金属板制的薄板部件(金属板制的外筒部件)构成，其中，沿着涡轮14的涡轮机轴14a的轴方向L(车辆行驶时的振动方向)分割成两个部分而形成所述的第一外筒分割体41和第二外筒分割体42。所述的第一外筒分割体41和第二外筒分割体42通过将金属薄板压制加工而成型为规定的弯曲形状。通过焊接而接合所述压制成形的两个分割体、即金属板制的第一外筒分割体41和金属板制的第二外筒分割体42，由此将内筒20和排气管30空出空隙G而完全覆盖。
即，如图1、图3、图4和图6所示，就金属板制的第一外筒分割体41的以阶梯状延伸的另一端部41b和金属板制的第二外筒分割体42的以阶梯状延伸的一个端部42a而言，将第一外筒分割体41的另一端部41b置于下部而叠合并沿着涡轮14的涡轮机轴14a的轴方向(轴直线方向)L焊接(以符号E示出焊接部分)，从而彼此固定。由此，由于在车辆行驶中在涡轮机轴14a的轴方向L上伸缩，因此通过沿着轴方向L焊接来防止焊缝破裂。
另外，如图6所示，通过至少单点焊接(点焊)将沿着外筒40的弯曲形状而压制成形的金属板制的各个板(加强板材)45、46固定于构成外筒40的金属板制的第一外筒分割体41和金属板制的第二外筒分割体42的各自的内表面。
如图2和图4所示，吸气入口侧的法兰11形成为圆环状，且其中央的圆形的开口部11a成为吸入空气A的入口。在吸气入口侧的法兰11的内周面11b通过焊接(以符号E示出焊接部分)而固定着内筒20的金属板制的第一内筒分割体21的前周缘侧的端部21a。另外，在吸气入口侧的法兰11的外周面11c通过焊接(以符号E示出焊接部分)而固定着构成外筒40的金属板制的第一外筒分割体41和金属板制的第二外筒分割体42的前周缘侧的各个端部41c、42c。此外，在吸气入口侧的法兰11以等间隔形成有多个螺栓安装用螺纹孔11d。
如图4所示，排气入口侧法兰12形成为大致圆环状，其开口部12a成为废气B的入口。在排气入口侧法兰12的外周面12b的上侧形成有阶梯环状的凹部12c。内筒20的金属板制的第一内筒分割体21的下端部21c侧和金属板制的第二内筒分割体22的下端部22c侧分别沿着所述凹部12c形成为半圆弧弯曲状，且滑动(slide)自如地与所述凹部12c的周围抵接而嵌入。
在第一实施方式的涡轮机壳体10中，排气入口侧法兰12由铸件制成。在该结构中，金属板制的内筒分割体21、22和排气入口侧法兰12由热膨胀系数相异的材料构成，因此在涡轮增压驱动时，金属板制的内筒分割体21、22的因废气B的热而发生的热变形比铸造制的排气入口侧法兰12的热变形大。由此，会在内筒分割体21、22与排气入口侧法兰12之间产生间隙C。此时，废气B的一部分从该间隙C流入内筒20与外筒40之间的空隙G。即，废气B会进入内筒20与外筒40之间。
在第一实施方式中，关于因在内筒分割体21、22和排气入口侧法兰12分别使用热膨胀系数相异的材料而在热变形时产生间隙的结构进行了说明。但也可以采用即使在常温下在内筒分割体21、22与排气入口侧法兰12之间也产生微小的间隙C的结构。
此外，如图8所示的变形例那样，还可以采用内筒20(21c、22c)嵌入排气入口侧法兰12内表面的内侧的结构。
另外，如图2～图4所示，构成外筒40的金属板制的第一外筒分割体41和金属板制的第二外筒分割体42的下端部41e、42e侧分别沿着排气入口侧法兰12的外周面12b形成为半圆弧弯曲状，且通过焊接(以符号E示出焊接部分)而固定于该外周面12b。此外，在排气入口侧法兰12以等间隔形成有多个未图示的螺栓安装用螺纹孔。
进而，如图3和图4所示，排气出口侧法兰13形成为大致方形板状，且其中央的圆形开口部13a成为废气B的出口。在排气出口侧法兰13的内周面13b通过焊接(以符号E示出焊接部分)而固定着构成外筒40的金属板制的第一外筒分割体41和金属板制的第二外筒分割体42的后周缘侧的各个端部41d、42d以及排气管30的后侧的端部35。此外，在排气出口侧法兰13上，在角部分别形成有螺栓安装用螺纹孔13d。
如上所述，在第一实施方式的涡轮机壳体10中，如图4所示，具有涡状废气流道K的内筒(涡旋部)20的作为废气B的排气出口侧区域的与涡轮14相对置的部位由铸件制的内筒分割体(铸件制的涡旋部件)23所形成。其余部位采用金属板制的内筒分割体(金属板制的涡旋板材)21、22而形成。进而，在该涡轮机壳体10中，在铸件制的内筒分割体23的排气出口侧一体地突出形成有圆筒形部24，且排气管30的前侧的端部31嵌入并固定于该圆筒形部24。根据该结构，能够以简单的结构来可靠地防止内筒20(包括排气管30)的废气B的排气出口侧区域的热变形和裂纹等的产生，且能够更进一步提高内筒20的废气B的排气出口侧区域的刚性。由此，能够简单可靠地、且经时地确保内筒20的铸件制的内筒分割体23与涡轮14之间的间隙(叶尖间隙)。
另外，构成涡状废气流道K的内筒20由被分割的两个金属板制的内筒分割体21、22、位于与涡轮14相对置的部位的铸件制的内筒分割体23以及由金属薄板制成且呈圆筒形的排气管30构成。该内筒20被由被分割的两个金属板制的外筒分割体41、42构成的外筒40空出规定间隔G地覆盖。由此，能够通过外筒40而保护内筒20，且能够可靠地防止废气B从外筒40向外泄漏。
进而，如图4和图5的(a)所示，在铸件制的内筒分割体23的排气出口侧一体地突出形成有圆筒形部24。内筒20的排气管30的前侧的端部31侧夹着密封圈25而滑动自如地安装于该圆筒形部24的外周面24a。根据该结构，能够容许具有涡状废气流道K的内筒(涡旋部)20的热膨胀所引起的位移，且能够有效地吸收内筒20的热膨胀。由此，能够提高包括排气管30的内筒20的排气出口侧的耐久性，且能够简单可靠地、且经时地确保内筒20与涡轮14之间的间隙(叶尖间隙)。另外，内筒20的排气管30的前侧的端部31侧夹着密封圈25而滑动自如地安装于圆筒形部24的外周面24a。由此，能够通过排气管30将排气出口侧的废气B从排气出口侧法兰13的出口13a可靠地排出而不会泄漏，并且能够防止不经由涡轮14的废气的旁通(气体泄漏)，能够确保高效的涡轮增压性能。另外，仅凭向外张开两个端部25a、25b就能够将密封圈25简单地组装到圆筒形部24的外周面24a的圆环状凹槽部24c中。
进而，使用作为耐热性高于金属薄板制件的材料的通过铸造而形成的铸件制的涡旋板材，由此能够简单且可靠地制造构成内筒20的一部分的位于废气B的排气出口侧区域的第三内筒分割体23。
进而，在第一实施方式中，构成为在排气入口侧法兰12的凹部12c与内筒20的下端部21c、22c之间产生间隙C，且构成为圆筒形部24的外周面24a与排气管30夹着密封圈25安装为滑动自如而实施密封。根据这种结构，废气B的一部分流入内筒20与外筒之间的空隙G，该废气B的一部分不会从圆筒形部24的外周面24a和排气管30漏出，因此能够提高涡轮机壳体10的保温性。
另外，在如图8的变形例那样构成为内筒20位于排气入口侧法兰12的内侧的情况下，废气B的一部分容易流入间隙C中，因此，能够进一步提高涡轮机壳体10的保温性。
(第二实施方式)
下面说明第二实施方式。图9的(a)是示出本发明的第二实施方式的涡轮机壳体的铸件制的涡旋部件和排气管的密封状态的局部放大剖视图，图9的(b)是供该铸件制的涡旋部件和排气管的密封所使用的密封圈的主视图。
在该第二实施方式中，在涡轮机壳体10的铸件制的内筒分割体(铸件制的涡旋部件)23的圆筒形部24，自外周面24a至后端面(端面)24b形成有容纳密封圈26的剖面为矩形的呈圆环状的切口部(容纳部)24d。密封圈(密封材料)26通过压入而嵌合于该圆环状切口部24d。在内筒20的排气管30，在前侧的端部31的内周面31a侧形成有剖面为矩形的呈圆环状的切口部32。排气管30的切口部32夹着密封圈26而滑动自如地安装于圆筒形部24的切口部24d。
另外，如图9的(a)、图9的(b)所示，密封圈26形成为正面观察时为O字形且剖视时为Ω字形。就该密封圈26而言，其顶部26a滑动自如地支撑排气管30的前侧的端部31的切口部32，且两个脚部26b、26b与圆筒形部24的切口部24d压力接触。
如上所述，在第二实施方式中，自圆筒形部24的外周面24a至后端面24b形成有呈圆环状的切口部24d。正面观察时为O字形且剖视时为Ω字形的密封圈26嵌合于该圆环状切口部24d。进而，内筒20的排气管30的前侧的端部31的内周面31a侧的切口部32由剖视时为Ω字形的密封圈26的顶部26a支撑为滑动自如。根据这种结构，能够容许具有涡状废气流道K的内筒(涡旋部)20的热膨胀所引起的位移，且能够有效地吸收内筒20的热膨胀。由此，能够提高包括排气管30的内筒20的排气出口侧的耐久性，且能够简单可靠地、且经时地确保内筒20与涡轮14之间的间隙(叶尖间隙)。另外，能够通过排气管30而将排气出口侧的废气B从排气出口侧法兰13的出口13a可靠地排出而不会泄漏，并且能够防止不经由涡轮14的废气的旁通(气体泄漏)，能够确保高效的涡轮增压性能。
(第三实施方式)
下面说明第三实施方式。图10的(a)是示出本发明的第三实施方式的涡轮机壳体的铸件制的涡旋部件和排气管的密封状态的局部放大剖视图，图10的(b)是供该铸件制的涡旋部件和排气管的密封所用的密封圈的主视图。
在该第三实施方式中，在涡轮机壳体10的铸件制的内筒分割体(铸件制的涡旋部件)23的圆筒形部24，在后端面24b形成有容纳密封圈27的呈圆环状的凹槽部(容纳部)24e。密封圈(密封材料)27嵌合于该圆环状凹槽部24e。另外，在内筒20的排气管30的前侧的端部31的前端面(端面)31b一体地突出形成有呈圆环状的凸部33。排气管30的前侧的端部31的前端面的圆环状凸部33夹着密封圈27而滑动自如地安装于圆筒形部24的后端面24b的圆环状凹槽部24e。
另外，如图10的(a)、图10的(b)所示，密封圈27形成为正面观察时为O字形且剖视时为C字形。就该密封圈27而言，其上缘部27a和下缘部27b与圆筒形部24的凹槽部24e的上表面和下表面压力接触。
如上所述，在第三实施方式中，在圆筒形部24的后端面24b形成有呈圆环状的凹槽部24e。正面观察时为O字形且剖视时为C字形的密封圈27嵌合于该圆环状凹槽部24e。进而，在内筒20的排气管30的前侧的端部31的前端面31b一体地突出呈圆环状的凸部33。排气管30的前侧的端部31的前端面31b的圆环状凸部33夹着密封圈27而滑动自如地安装于该圆筒形部24的后端面24b的圆环状凹槽部24e。根据这种结构，能够容许具有涡状废气流道K的内筒(涡旋部)20的热膨胀所引起的位移，且能够有效地吸收内筒20的热膨胀。由此，能够提高包括排气管30的内筒20的排气出口侧的耐久性，且能够简单可靠地、且经时地确保内筒20与涡轮14之间的间隙(叶尖间隙)。另外，能够通过排气管30而将排气出口侧的废气B从排气出口侧法兰13的出口13a可靠地排出而不会泄漏，能够防止不经由涡轮14的废气的旁通(气体泄漏)，能够确保高效的涡轮增压性能。
此外，根据上述各实施方式，虽然说明了以外筒完全覆盖内筒的类型的涡轮机壳体，但是，当然还可以是并不以外筒覆盖内筒的类型的涡轮机壳体。另外，根据上述各实施方式，虽然关于以多个分割体来构成内筒本体的涡轮机壳体进行了说明，但内筒本体当然不限定于分割体。
另外，根据上述各实施方式，虽然作为耐热性高于金属薄板制件的材料使用了通过铸造而形成的铸件制的涡旋板材，但使用以铸件以外的材料形成的涡旋板材亦可。
本申请要求基于日本专利申请第2017-093641号(2017年5月10日申请)的优先权，该申请的全部内容通过引用而并入本申请说明书中。
(工业上可利用性)
根据涉及本发明的一个方式的涡轮机壳体，能够提高包括排气管的内筒的排气出口侧的耐久性，且能够简单可靠地、且经时地确保内筒与涡轮之间的间隙(叶尖间隙)。另外，内筒的排气管的端部侧夹着密封材料而滑动自如地安装于筒状部，由此能够确保高效的涡轮增压性能。
(附图标记说明)
10：涡轮机壳体，12：排气入口侧法兰，12a：开口部(废气的入口)，
13：排气出口侧法兰，13a：开口部(废气的出口)，14：涡轮，
20：内筒(涡旋部)，20a：内筒本体部，
21：金属板制的第一内筒分割体(金属板制的涡旋部件)，
22：金属板制的第二内筒分割体(金属板制的涡旋部件)，
23：铸件制的第三内筒分割体(以耐热性高于金属薄板制件的铸件制成的涡旋部件、铸造部)，
24：圆筒形部(筒状部)，24a：外周面，24b：后端面(端面)，
24c：凹槽部(容纳部)，24d：切口部(容纳部)，24e：凹槽部(容纳部)，
25：密封圈(密封材料)，26：密封圈(密封材料)，26a：顶部，
27：密封圈(密封材料)，30：金属板制的排气管，31：端部，
31a：内周面，31b：前端面(端面)，32：切口部，33：凸部，40：外筒，
41：金属板制的第一外筒分割体(金属板制的外筒部件)，
42：金属板制的第二外筒分割体(金属板制的外筒部件)，
B：废气，K：涡状废气流道(排气流道)，G：空隙(规定间隔)，C：间隙。

Claims (7)

1.一种涡轮机壳体，具备：内筒，其在构成废气的入口的排气入口侧法兰与构成上述废气的出口的排气出口侧法兰之间形成排气流道；以及外筒，其与上述内筒空出规定间隔而覆盖该内筒，所述涡轮机壳体的特征在于，
上述内筒具有：
内筒本体，其形成漩涡状排气流道且与上述排气入口侧法兰连接以使上述废气能够进入上述内筒与上述外筒之间；以及，
排气管，其夹着密封材料而滑动自如地安装于上述内筒本体的排气出口侧。
2.根据权利要求1所述的涡轮机壳体，其特征在于，
上述内筒本体具有铸造部，
上述排气管为金属板制，
在上述铸造部形成有容纳上述密封材料的容纳部。
3.根据权利要求2所述的涡轮机壳体，其特征在于，
上述容纳部为在上述内筒本体的排气出口侧的外周面形成的环状凹槽部，
上述密封材料是嵌合于上述环状凹槽部的、正面观察时为C字形的密封材料，
上述排气管的一个端部侧夹着上述C字形的密封材料而滑动自如地安装于上述外周面。
4.根据权利要求2所述的涡轮机壳体，其特征在于，
上述容纳部为在上述内筒本体的排气出口侧端部的外周面形成的环状切口部，
上述密封材料为嵌合于上述环状切口部的、正面观察时为O字形且剖视时为Ω字形的密封材料，
上述排气管的一个端部的内周面侧由上述Ω字形密封材料的顶部滑动自如地支撑于上述外周面。
5.根据权利要求2所述的涡轮机壳体，其特征在于，
上述容纳部为在上述内筒本体的排气出口侧端部的端面形成的环状凹槽部，
上述密封材料为嵌合于上述环状凹槽部的、正面观察时为O字形且剖视时为C字形的密封材料，
在上述排气管的一个端部的端面形成有环状凸部，上述环状凸部夹着上述密封材料而滑动自如地安装于上述环状凹槽部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡轮机壳体，其特征在于，
上述内筒本体具有以耐热性比金属板制件高的铸件制的第一涡旋部件和金属板制的第二涡旋部件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮机壳体，其特征在于，
在上述内筒与上述排气入口侧法兰之间设置有间隙。
CN201880030185.7A 2017-05-10 2018-05-08 涡轮机壳体 Active CN110678635B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-093641 2017-05-10
JP2017093641 2017-05-10
PCT/JP2018/017708 WO2018207754A1 (ja) 2017-05-10 2018-05-08 タービンハウジング

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110678635A true CN110678635A (zh) 2020-01-10
CN110678635B CN110678635B (zh) 2021-07-16

Family

ID=64104740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880030185.7A Active CN110678635B (zh) 2017-05-10 2018-05-08 涡轮机壳体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11015612B2 (zh)
EP (1) EP3623598B1 (zh)
JP (1) JP6735916B2 (zh)
CN (1) CN110678635B (zh)
WO (1) WO2018207754A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11306610B2 (en) * 2017-12-22 2022-04-19 Marelli Corporation Turbine housing and washing method of turbine housing
WO2020174533A1 (ja) * 2019-02-25 2020-09-03 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 タービンハウジングおよびターボチャージャ
GB2602098A (en) * 2020-12-17 2022-06-22 Cummins Ltd Turbine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1076991A (zh) * 1991-11-05 1993-10-06 西门子公司 蒸汽轮机间隙密封的热位移结构
JP2007002791A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Toyota Motor Corp タービンハウジング
CN103649494A (zh) * 2011-09-22 2014-03-19 三菱重工业株式会社 涡轮增压器的密封环组装方法及涡轮增压器
CN104160129A (zh) * 2012-02-23 2014-11-19 三菱重工业株式会社 涡轮增压器
JP2016156331A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 カルソニックカンセイ株式会社 タービンハウジング
WO2016139799A1 (ja) * 2015-03-05 2016-09-09 三菱重工業株式会社 ターボチャージャ

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10352960B4 (de) 2003-11-13 2006-06-14 Benteler Automobiltechnik Gmbh Gehäuseanordnung für den Turbolader einer Brennkraftmaschine
DE102008052552B4 (de) * 2008-10-21 2015-06-11 Benteler Automobiltechnik Gmbh Turbinengehäuse und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102010005761A1 (de) * 2010-01-25 2011-07-28 Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 Abgasbaugruppe
DE102010022218A1 (de) 2010-05-21 2011-11-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasturbolader
US9011089B2 (en) * 2012-05-11 2015-04-21 Honeywell International Inc. Expansion seal
JP2015224570A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 カルソニックカンセイ株式会社 ターボチャージャ
JP6300675B2 (ja) 2014-07-28 2018-03-28 株式会社三五 タービンハウジング
US10519806B2 (en) * 2015-11-06 2019-12-31 Calsonic Kansei Corporation Turbine housing
JP6541550B2 (ja) 2015-11-19 2019-07-10 株式会社ユニバーサルエンターテインメント 遊技機
US10436069B2 (en) * 2017-01-30 2019-10-08 Garrett Transportation I Inc. Sheet metal turbine housing with biaxial volute configuration
US11306610B2 (en) 2017-12-22 2022-04-19 Marelli Corporation Turbine housing and washing method of turbine housing
CN111512033B (zh) * 2017-12-22 2021-07-16 马瑞利株式会社 涡轮机壳体及涡轮机壳体的清洗方法
JP6511206B1 (ja) * 2017-12-26 2019-05-15 カルソニックカンセイ株式会社 タービンハウジングの製造方法
WO2019130879A1 (ja) * 2017-12-26 2019-07-04 カルソニックカンセイ株式会社 タービンハウジングの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1076991A (zh) * 1991-11-05 1993-10-06 西门子公司 蒸汽轮机间隙密封的热位移结构
JP2007002791A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Toyota Motor Corp タービンハウジング
CN103649494A (zh) * 2011-09-22 2014-03-19 三菱重工业株式会社 涡轮增压器的密封环组装方法及涡轮增压器
CN104160129A (zh) * 2012-02-23 2014-11-19 三菱重工业株式会社 涡轮增压器
JP2016156331A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 カルソニックカンセイ株式会社 タービンハウジング
WO2016139799A1 (ja) * 2015-03-05 2016-09-09 三菱重工業株式会社 ターボチャージャ

Also Published As

Publication number Publication date
CN110678635B (zh) 2021-07-16
EP3623598B1 (en) 2022-08-03
JP6735916B2 (ja) 2020-08-05
US20200158130A1 (en) 2020-05-21
US11015612B2 (en) 2021-05-25
WO2018207754A1 (ja) 2018-11-15
JPWO2018207754A1 (ja) 2020-05-14
EP3623598A4 (en) 2021-01-06
EP3623598A1 (en) 2020-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108350797B (zh) 涡轮壳
CN110678635B (zh) 涡轮机壳体
CN107407198B (zh) 涡轮增压器
JP6126246B2 (ja) タービンハウジング
EP2551483B1 (en) Exhaust gas purification device
JP6204398B2 (ja) タービンハウジング
JP6933257B2 (ja) ターボチャージャ
CN109563771B (zh) 涡轮壳体、排气涡轮、以及增压器
JP6806262B2 (ja) ターボチャージャ
JP6849079B2 (ja) ターボチャージャ
US20220034239A1 (en) Turbine housing and turbocharger
JP2002054447A (ja) タービンハウジング
JP6542640B2 (ja) タービンハウジング
JP6511205B1 (ja) タービンハウジング、及びタービンハウジングの洗浄方法
CN111512033B (zh) 涡轮机壳体及涡轮机壳体的清洗方法
JP6667488B2 (ja) タービンハウジング
JP2019199853A (ja) タービンハウジング
JP2016156279A (ja) タービンハウジング
JP2017089634A (ja) タービンハウジング
US12000362B2 (en) Engine
JP6756008B2 (ja) ターボチャージャ
JP2011127492A (ja) 内燃機関における排気ガス還流装置
JP2024068475A (ja) 排気管
JP2016156331A (ja) タービンハウジング
JP2017089449A (ja) タービンハウジング

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant