CN203476734U - 涡轮机/压缩机壳体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种特别用于机动车辆加料装置的涡轮机/压缩机壳体(25),所述壳体基本上由三个组件(1,8,13)组成。通过装配所述三个组件(1,8,13),在所述涡轮机/压缩机壳体(25)的壳体内部(22)至少有利地形成一个螺旋(28),其中,使用了比较简单的组件形状例如像壳形中空组件(13),有角度的组件(1)和管形组件(8)。从而允许经济和简单地生产这样的涡轮机/压缩机壳体(25)。特别在涉及不同的应用例如费用降低、空隙绝缘(LSI)或废气冷却时,上述构思是有利的选择。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡轮机/压缩机壳体,其特别用于机动车辆的加料装置。
背景技术
从EP 1 541 826 B1获知,一种涡轮增压器设计得与排气集管(exhaustmanifold)整合在一起。此外,其还公开了一种制造该整合的涡轮增压器/排气集管系统的方法。其中,利用该系统,排气集管的内部管路系统与涡轮机壳体连接,其中外壳既覆盖了涡轮机壳体也覆盖了排气集管的内部管路系统的主要部分。
用于将内燃机的废气转移到DE 103 07 028 B3中公开的排气管线中的布置包括,由三个相互间横向粘贴的钢板壳体元件构成的双槽气体传导壳体。其中,横截面朝叶轮方向收窄的螺旋形通道由一个中部壳体元件和两个外部壳体元件构成。所有壳体元件相互焊合并焊接到凸缘板上,该凸缘板可直接连接到内燃机的发动机组,从而来自气缸的废气可经由螺旋形通道传导至涡轮机叶轮。另外,气体传导壳体可以在制成套壳体后,嵌入到套壳体中。
US 2005/0019158 A1公开了一种双槽涡轮机壳体,其由两个对称的半壳体构成,在两个半壳体之间提供了基本水平的组件。所有三个组件由金属盘状物组成且被焊接在一起。在外部边缘,半壳体具有依次装备了壁凹(recess)的弯曲折回端。在这些壁凹中,水平组件(flat component)的网状物在安装位置咬合,且在装配后,可与半壳体的弯曲折回端焊接在一起。
目前流行的涡轮机/压缩机壳体的劣势在于这些东西需要精密的制造工艺,这是由于具体地,当使用盘状组件以后,螺旋壳体上的盘状组件的分离的平面垂直运行于转轴的旋转方向。因为这个原因,涡轮机/压缩机壳体中的螺旋形横截面目前仅可在形成过程中实现。另外,实现带咬边的螺旋就变得可以是必需的,这也额外导致了增加装配或制造涡轮机/压缩机壳体的单个组件的工作。
发明内容
本发明涉及解决下述问题,即用于涡轮机/压缩机壳体的一种改进的或至少另一实施方式的问题,所述涡轮机/压缩机壳体的特征特别体现在,所述壳体组件简单且更便宜的制造方法以及更有利的装配,该装配在设计上更为简易。
根据本发明,这个问题通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明基于以下基本构思,即由基本上三个组件形成涡轮机/压缩机壳体,其特别用于机动车辆的加料装置,其中在壳体内部,至少一个螺旋是仅通过所述三个组件的所述装配而形成的。所述三个组件中的一个构成贝壳形中空组件,所述壳形中空组件形成了螺旋外墙的零件部分(part portion)和至少一个螺旋边墙。另一个组件构成有角度的组件,所述有角度的组件形成螺旋内墙的零件部分和螺旋外墙的零件部分。剩余组件是管子组件(pipe component),所述管子组件形成所述螺旋外墙的零件部分。通过将这些三个组件加入到涡轮机/压缩机壳体中,从而获得所述螺旋的弯曲。这种类型组成的涡轮机/压缩机壳体构成了一类有关用于加料装置的螺旋壳体,在设计领域的结构建造的新方法。特别地,在这里可使用例如像盘状物的薄壁结构的组件。另外,可省略在成形过程期间引擎边上的联接凸缘管的加工,因此本质上简化了设计。另外,可凭借如此一类设计实现无咬边(undercut)的螺旋。如果由铸造材料构成,这将带来铸芯的简化、铸坯的清理和随后的成形方法。另外,由如此的涡轮机/压缩机壳体的所述组件的供应者对配件进行高度预制是可能的。另外,可省略所述歧管凸缘且表现为附加销售部分。另外,在涉及生产时,以这种方式构成的涡轮机/压缩机壳体非常适合于焊接结构,同时在铸造工艺中,可省略复杂的铸芯的制作。除此之外,所有的组件可在往所述涡轮机/压缩机壳体中加入组件的工艺之前完工,以致在所述涡轮机/压缩机壳体的加入工艺之后仅引起极少的再造工作。除此之外,作为使用薄壁材料的结果,可以使组件的重量降低。所述涡轮机/压缩机壳体可应用于所述涡轮机侧和加料装置的压缩机侧的区域,特别用于机动车辆。在这里,在所述涡轮机侧,所述进气口通常是横向于所述旋转器旋转轴的,而所述出气口是沿着所述旋转轴起作用的。在所述压缩机侧,所述进气口是沿着所述旋转器的旋转轴起作用的,而出气口是横向所述旋转器旋转轴的。因此,原则上,以适当有利的方式通过在所述壳体内部布置螺旋,可形成加料装置的两个壳体部分。作为用于所述三个组件的材料,其中,在它们自己之中的所述组件可由不同的安全材料组成,可使用铸造材料,例如像D5S、灰口铸铁或铝铸造件以及来自例如像铝合金的合金的铸造件。如果使用盘状物,例如来自钢或铁合金,那么特别在所述涡轮机区域优选使用特别的耐热材料,同时也可采用不锈钢盘状材料例如像1.4828、1.4835、1.4841、1.4876和2.4816。可采用精密的铸型盘状物和来自铝、铝合金或钛合金(例如像TiAl)以及来自别的金属或金属合金的盘状物。也可以使用陶瓷组件,它们相应地可连接到陶瓷组件或连接到金属组件。在所述压缩机侧,也可在任何组合中采用例如像GRP、CRP、聚酯或芳香尼龙纤维增强塑料以及例如像PPS、PA或类似物的所有适合的热塑塑料和例如像RTM、SMC的硬质体。同样在所述压缩机侧也可以使用铝、钛、镁、及其合金和包含这些金属与其它金属的合金是可取的。此外,也可将陶瓷或金属涂层应用到所述金属、陶瓷或塑料表面,由于这个原因,可提高特别是在高压废气回转的区域的耐腐蚀性和耐高温性。
作为用于所述三个组件相互连接的连接技术,所有流行的焊接方法例如像TIG、MIG、MAG以及电子束或激光焊接都可以。同样可想到的是,至少两个组件通过铜焊、堵缝、卷边、折叠、铆接或类似方法彼此连接。这些技术可应用在所述涡轮机侧以及所述压缩机侧。在所述压缩机侧的区域,也可想到的是,将至少两个所述组件胶合在一起。通过螺丝拧紧将所述组件连接起来同样是可行的。
可选择地,一种第四组件,即有角度的元件或管子可连接到以前述方式生产的所述涡轮机壳体,由此,可形成废气门通道。通常,废气门通道的形成仅对于涡轮机壳体是可用的,从而,以有角度的元件形式设计的第四组件优选地与涡轮机壳体连接。因为使用了如此简单的第四组件,可以最简单的方式完整地形成废气门通道。由于这个原因,用于生产如此带有废气门通道的涡轮机壳体的费用被大大地减少。为了形成所述废气门通道,可通过简单的焊接工艺完成所述有角度的元件的连接。所述四个组件可通过同一个或通过不同的生产方法而生产出来。于是,MIM或烧结是可能的,此外,铸造例如像铁、钢、铝或铝合金铸造也是可能的。此外,所述四个组件可重新加工或通过成形工艺制作,该成形工艺例如像内部高压成形(IHU)、热模锻、深冲压、冲压、切割、加轭、颠倒、弯曲或钻孔。
所述贝壳形中空组件包括至少一个平的或弯曲的边墙和多个开口以及其它物体之间的用于连接所述有角度的组件的连接凸缘。就带有两个边墙的所述中空组件的优选实施方式而言,其中可将两个或仅仅一个边墙弯成弧形,可将外壳背部布置在所述边墙之间。在这个外壳背部对面,凸缘一方面布置在与所述有角度的组件连接的所述中空组件上,同时另一方面布置在所述中空组件的所述主要开口处。更多的开口各自形成于所述边墙上。在这里,布置在所述中空组件的所述装配面上的所述装配开口,用于在所述压缩机壳体内部插入涡轮机/压缩机叶轮,而处于安装位置的,布置在出气口/进气口端的所述中空组件壁凹,被所述管子组件穿透。在所述中空组件的所述出气口/进气口端,可紧邻所述壁凹形成另一个废气门开口,所述废气门开口在所述有角度的元件的帮助和连接下使得废气门通道成为可能。就带有两个边墙和布置在所述边墙之间的外壳背部的所述中空组件的优选实施方式而言,带有所述外壳背部的所述中空组件构成所述螺旋外墙和两个螺旋边墙的零件部分。如果所述中空组件仅装备有一个边墙,所述中空组件也构成仅仅一个螺旋边墙。
管子组件实质上是一个管子,在它上面形成了涡轮机/压缩机叶轮的匹配轮廓。此外,所述管子组件起到用于气体的流动通道的作用,所述气流通道经由所述涡轮机从所述涡轮机壳体离开,或依靠所述压缩机叶轮通过所述气流通道吸入所述气体。因此,所述管子组件构成关于所述涡轮机/压缩机壳体的所述出气口/进气口通道。
所述有角度的组件实质上由相对彼此弯曲的两个腿组成,但也可表现为闭管。所述有角度的组件的第一腿包括进气口/出气口开口和/或进气口/出气口凸缘。所述进气口/出气口凸缘实质上经过例如像裁剪和弯曲的合适的成形工艺而产生,所述第一腿的一部分形成为朝向另一个腿的第一搭扣(strap)。这个第一搭扣形成所述进气口/出气口开口区域中的所述螺旋内墙的零件部分。同时随着这个第一搭扣的形成,产生所述进气口/出气口开口。此外,通过进一步成形工艺,类似地朝向所述第二腿的第二搭扣形成于所述第一腿上,其中这个第二搭扣构成所述螺旋外墙的零件部分。对于所述有角度的组件的所述第一腿,所述中空组件利用它的凸缘与之连接,以致所述两个搭扣伸进到通过所述有角度的组件和所述中空组件形成的所述内部空间。
在安装位置,所述第三组件被布置在所述中空组件的壁凹处,其中所述第一搭扣连接到所述管子组件,而所述第二搭扣连接到所述中空组件。在所述有角度的组件的所述第二腿中,布置至少一个特别的圆形壁凹,同样它被所述管子组件穿透,且形成在涡轮机壳体情况下的所述出气口和在压缩机壳体情况下的所述进气口。此外,就涡轮机壳体而言,可布置与所述圆形壁凹分离的或与所述圆形壁凹整体形成的壁凹,从而构成用于废气门通道的所述出口开口。所述有角度的组件的所述第二腿的所述剩下的残余材料可用作凸缘,在涡轮机壳体的情况下,所述排气系统可连接到该凸缘。就压缩机壳体而言,所述凸缘可用于连接到进气歧管。
所述组件相互连接的顺序实质上是任意的并遵循各自的工艺最优化。在完成状态,所述中空组件经由它的凸缘连接到所述有角度的元件的所述第一腿,且连接到所述中空组件壁凹区域中的所述管子组件,该中空组件壁凹被所述管子组件穿透。此外,所述有角度的组件的所述第一腿的所述第二搭扣也类似地连接到所述中空组件。所述管子组件通过所述第一搭扣且在所述第二腿的所述壁凹区域中连接到所述有角度的组件。于是,所述搭扣是多功能的。它们一方面构成所述螺旋外墙/内墙的零件部分,且另一方面它们形成用于所述个别组件相互间的固定点。
就涡轮机壳体而言,在最初的所述三个组件装配之后如果有需求的话,可在所述第二腿和所述中空组件之间布置附加的有角度的元件,以致所述有角度的元件连同所述有角度的组件的所述第一腿形成废气门通道。在这里,布置在所述中空组件中的废气门开口被所述有角度的元件包围,且因此使一条支路变成可能,该支路用于所述废气的至少一部分。既然这样,所述废气门开口构成通向所述废气门通道的进气口开口,而布置于所述有角度组件的所述第二腿上的所述第二壁凹构成所述废气门通道的所述出气口开口。由于在所述第二腿中,布置了用于来自所述涡轮机轮的气体的所述出气口开口以及所述废气门出口,两种气体都可通过所述有角度的组件的所述第二腿中的所述壁凹而结合在一起并提供给所述废气流。此外,可在所述废气门通道内布置废气门叶或废气门阀,其中,既然这样,在所述有角度的元件中,必须提供用于所述废气门叶或所述废气门阀的轴承衬的孔。
所述中空组件可设计为多部分或单一部分。就单一部分设计而言,通过例如像内部高压方法的成形工序、通过深冲压、通过热模锻、通过铸造、通过MIM或烧结而建立所述中空组件的形状,其中所述孔可在所述成形工序之后形成。此外,就多部分设计而言,通过例如前述的成形工序形成,比如带有对应所述凸缘区域的所述边墙是可以想到的,同时利用类似方法制造外壳背部。这样,所有三个组件可相互连接从而所述中空组件由此生产出来。
所述有角度的组件同样通过成形工序制得。关于它的外部轮廓,可通过切割或火焰切割工艺例如像研磨、火焰切割、水切割或激光切割等等进行加工。接着,通过进一步的成形和/或切割工艺及在进一步的制造步骤中画出所述搭扣的轮廓并弯曲,通过激光切割、研磨、冲压、穿孔等等制得所述壁凹,最后所述有角度的组件弯曲成一个角。
从棒材切下所述管子组件作为管子并推到圆锥体上,从而所述漏斗形涡轮机/压缩机叶轮的配套轮廓可形成于所述管子部分上。通过热或冷成形,这是可能的。然后,如果有需求,通过再加工,所述轮廓必须与所述涡轮机/压缩机叶轮几何形状相配。类似地还可以想到的是,有轮廓的所述管子组件表现为转动部分、MIM、烧结或成形的组件。
加工用于形成所述废气门通道的所述有角度的元件确实简单。在盘状物实施方式的情况下,所述有角度的元件可从管子切下作为弯板部分,或从经过随后的弯曲、钻孔和切割工艺的盘状物切下。类似地可通过孔,以非常简单的方式形成例如所述废气门叶的轴承衬的所述有角度的元件中的所述壁凹。此外,就涡轮机壳体而言,还可以想到的是,单一形成带有所述有角度组件的所述第一腿的所述有角度的元件,其中所述有角度的组件可在第一步中形成为突出在所述第一腿上的材料,然后通过两个弯曲步骤弯曲到想要的位置。
所有四个组件可任选地表现为铸造或盘状组件,其中所述组件可由不同材料组成。所述中空组件同样可实现为铸造和盘状组件的组合物。
因此,将盘状组件制作为精确铸造组件同样是可能的。例如在所述涡轮机壳体中,由于所述两个搭扣可能会直接暴露于高温的废气,因而在所述有角度的组件上形成高质量材料的所述盘状搭扣是有利的。到最后,金属盘状或舌形铸造组件被粘贴到所述有角度的盘状物或被粘贴到所述各自的搭扣并通过例如螺丝拧、铆接、堵缝或焊接与之连接。因此,仅仅一个搭扣,其均可通过更高质量的材料或联合的两个搭扣被替换。
以特制的空边设计生产所述中空组件同样是可能的。在这里,例如通过焊接,首先将由不同材料构成的中空组件的不同零件部分连接起来,然后在该连接步骤后,紧接着进行成形工艺,其中通过所述成形工艺形成最终想要的组件形状。如此的根据所述特制的空边方法生产的这种组件,在所述相关组件部分具有各自想要的材料特性,这是有利的。
如果所述中空组件仅包括一个边墙,其中这个边墙实质上可代表传统螺旋壳体的半外壳,所述螺旋壳体的另一个边墙可通过所述有角度的组件的一条腿来实现。在这个实施方式中,可简单地生产带有如前已述的有角度元件和减少的组件数量的废气门通道。特别对于所述涡轮机壳体上的盘状结构,这个解决办法是可行的,其中,在这样的情况下,可将在所述引擎方向的所述歧管省略,类似于前述的实施方式。然后,这个歧管可粘贴到所述第一腿或粘贴到所述有角度组件的所述第一腿的所述凸缘,作为附加组件。在这个实施方式中,所述有角度的组件的所述第二腿代替了所述传统涡轮机壳体的所述第二半外壳。
在另一实施方式中,将带有中空组件的所述涡轮机/压缩机壳体,经由用于所述涡轮机/组件轮的装配开口,固定到所述轴承体上是可能的。在这个实施方式中,例如像通过形成套圈或提供凸缘孔,而相应地配置所述装配开口的所述孔。因此,这样形成的所述涡轮机/组件壳体可通过形成在所述轴承体上的凸缘被附着,和/或所述安装点上的所述轴承体的所述横截面可直接用于所述的固定。
此外,在更多的实施方式中,提供具有高温保护的所述中空组件是可能的。在这里,所述高温保护可形成为附加插入圆盘形盘状物,其可通过点焊或堵缝连接到所述中空组件。在所述中空组件的内部空间应用涂层作为高温保护同样是可能的。此外,在一类特制的空边结构中,所述中空组件可设计为来自众多零件部分的焊接结构。由此,所述轴承体侧面上的所述中空组件的所述零件部分例如可由耐热材料构成,且担任热屏蔽的功能。
本发明更多重要的特征和优点获自从属权利要求、附图和借助附图的相关图解描述。
应该理解,在不脱离本发明范围的条件下,上面提及的和下文中还将解释的特征不但可在各自陈述的组合中使用,而且可在其他组合中使用或单独使用。
附图说明
本发明的优选示例性实施方式在附图中示出,并在下列描述中更详细地解释,其中相同的附图标记指相同的或相似的或功能相同的部件。
在不同情况下,按照图式示出:
图1涡轮机/压缩机壳体的有角度的组件,
图2处于安装位置具有管子组件的有角度的组件,
图3具有两个边墙和一个外壳背部的中空组件,
图4多部分中空组件,
图5相互间处于安装位置的中空组件,有角度的部分,管子组件,
图6经由涡轮机/压缩机壳体的切面,
图7经由具有指示的螺旋通道的涡轮机/压缩机壳体的切面,
图8管子组件和有角度的组件,形成处于安装位置的废气门通道的一个有角度的组件,
图9相互间处于安装位置的管子组件,有角度的组件,中空组件和有角度的元件,
图10具有涡轮机壳体处于安装位置的轴承衬,
图11在涡轮机壳体的废气门通道里的废气门叶的布置,
图12a经由传统的涡轮机壳体的横截面,
图12b传统的涡轮机壳体,
图13a经由本发明涡轮机壳体的横截面,该涡轮机壳体具有形成废气门通道的有角度的元件,
图13b根据本发明,具有形成废气门通道的有角度的元件的涡轮机壳体,
图14用众多的半径来建造中空组件的设计草图,
图15中空组件的更进一步的设计草图,
图16具有半贝壳形中空组件的更进一步的实施方式,
图17具有U形有角度的组件的实施方式,
图18具有废气门开口的半贝壳形中空组件,
图19第一腿的可能的轮廓。
具体实施方式
在图1中,图示了具有第一腿2的有一定角度的组件1。第一腿2包括第一壁凹3和第二壁凹4。并且,形成第三壁凹5同样有利。在不同情况下,各自壁凹3、4、5的材料的至少一部分形成为搭扣且从各自壁凹3、4、5弯曲突出。
图2图示了由第一壁凹3的材料组成,弯曲突出于第一壁凹3且定位在有角度的组件1的第二腿7的方向上的第一搭扣6。在这里,第一搭扣6可大约有第一壁凹3的形状或明显更小的尺寸。通过这个第一搭扣6,管子组件8连接到有角度的组件1上。管子组件8到有角度的组件1的进一步的连接点位于第二腿7的区域中,这个区域有被管子组件8的第一管端10至少部分穿透的第一开口9。在这个第一开口9上,第一管端10可通过比如焊接连接到第二腿7上。在管子组件8的第二管端11上,所述的管端有涡轮机/压缩机叶轮的配套轮廓,这些轮廓以流动-优化方式与这里未展示的各自涡轮机/压缩机叶轮的各自轮廓相匹配。此外,如果有角度的组件1被用作涡轮机壳体,第二腿7还可同样有第二开口12。在这种情况下,第二开口12组成了废气通道的废气门的排气口。
从图3明显看出,中空组件13可有贝壳形设计且实质包括外壳背部14,两个边墙15、15’,凸缘16和主要开口17。这里,边墙15面向装配面18,而另一边墙15’面向排气口/进气口侧19。在装配面,边墙15包括装配开口20,而边墙15’在排气口/进气口侧有中空元件壁凹21。在其他的组件1、8的安装位置,中空元件壁凹21被管子组件8至少部分穿透。当装配涡轮机/压缩机叶轮时,后者在装配面18上,通过装配开口20,被插入中空组件13的内部空间22中。此外,废气口23可形成在中空组件13上,以便中空组件13可被用于具有排气通道的涡轮机壳体。
如图4所示,中空组件13可由多个部件构成,其中部件24、24’、24”可通过外壳背部14和边墙15、15’形成。由此,这三个部件24、24’、24”可通过合适的连接方法彼此相连接。因此,在被用作涡轮机壳体时,焊接是可能的,或在被用作压缩机壳体时,胶合是可能的。利用中空组件13的多部件设计,不同材料的部件24、24’、24”的设计,尤其是在特制的无槽设计中是合适的,因为通过不同的材料,可安排相关部件需要的各自的材料特性。
图5现在图示了装配好的涡轮机/压缩机壳体25,其代表所有组件1、8、13相互处于安装位置。在这个视图中,第三壁凹5的第三搭扣26的位置很清楚,其中凭借第三搭扣26,管子组件8与有角度的组件1的更多的稳定和气密的连接也可实现。图5同样图示了安排在第二壁凹4的区域中的第二搭扣27。
在内部空间22中的组件1、8、13的位置通过图6来解释。在这里,中空组件13通过其中空元件凸缘16连接到有角度的组件1的第一腿2上。此外,第一搭扣6连接到管子组件8上,且第二搭扣27依次连接到中空组件13上。在图6中,通过各个组件1、8、13相对彼此的位置和体现,已经表明螺旋形的内部空间22是怎样创造的。
通过组件1、8、13形成的螺旋28的进程被画进涡轮机/压缩机壳体25的横截面图7中。在这里,第一搭扣6形成螺旋内墙29的一部分,而实质上螺旋内墙29的剩余部分由管子组件8构成,这些很清楚。此外,很明显,螺旋外墙30的一部分是由中空组件13构成,尤其是通过其外壳背部14,其中螺旋外墙30的更多的部分是由第二搭扣27和有角度的组件1的第一腿2构成。在这里,螺旋28在第一壁凹3的区域中有更大的横截面,这个横截面在螺旋28的进一步进程期间连续地或部分突然地减小。
图8图示了在安装位置,用于形成废气门通道32,连同有角度的组件1和管子组件8的,有角度的元件31。在此,废气门通道32是由有角度的元件31,搭扣26,管子组件8的一部分和第一腿2的一部分构成。此外,有角度的元件31可提供孔/开口33,其中例如用于安装图8未展示的废气门叶的固定销的衬套可被插入孔/开口33中。此外,形成于第二腿7上的第二开口12形成废气门通道32的排气口,如果需要,有角度的元件31同样必须是例如通过以气密的方式焊接从而连接到废气门通道32上。
图9额外解释了有角度的元件31相对于中空组件13的安装位置。在这里,有角度的组件31相对于中空组件13以如此方式来布置,即图9中不明显的中空组件13的废气门开口23(见图10)被有角度的元件31包围,从而废气门开口23表现为进气口到废气门通道32。
图10表明了在孔33中轴承衬34的位置,其中通过轴承衬34,安装连接到调节杆35的废气门叶或废气门阀的固定销36。在图11所示的废气门通道32的区域中,通过涡轮机壳体25的横截面,解释了废气门元件37,像比如废气门叶或废气门阀的位置,尤其是相对于废气门开口23的其位置。另外,解释了流经涡轮机的气体和废气的流向38、38’。匹配管子组件8的轮廓11的涡轮机/压缩机叶轮同样明显。
在图12a、12b(现有技术)中,根据涡轮机/压缩机壳体的现有技术,解释了传统实施方式,通过设计修改,传统实施方式可转变为图13a、13b展示的根据本发明的实施方式。在此,传统的涡轮机壳体包括两个彼此相连的半外壳39、39’。此外,废气门开口23形成在半外壳39’里。如图13a、13b所示,如果半外壳39现在被有角度的组件1的第二腿7’代替,在这个实施方式里,管子组件8可同样以相对于有角度的组件1的第一腿2的事先描述的方式被布置在半外壳39’中。在这种情况下,半外壳39’承担中空组件13的功能。通过有角度的组件1的第一腿2,以如此方式即搭扣50堵塞歧管40的方式,第四搭扣50可形成在半外壳39’的歧管40的通道的区域中。
在这个实施方式中,依靠有角度的元件(管子部分)31形成如上所述的废气门通道32同样是可能的,且相应地,产生这种实施方式很划算。凭借刚才描述的实施方式,如图12b所示,歧管40不需要必须布置在涡轮机壳体25上。因此,相对于图13b所示的实施方式,歧管40形成为单独的组件是可能的,其通过有角度的组件1的第一腿2可被连接到涡轮机壳体。
通过分别形成在腿7、腿2上的凸缘区域41、42,可成功连接如图5中所示的这种涡轮机/压缩机壳体。因此,借助于凸缘区域41,就涡轮机壳体来说,可连接为涡轮机叶轮连同废气门通道32提供废气的废气输送线。相应地,凭借第二腿7的凸缘区域42,涡轮机壳体连接到废气排出渠道。凸缘区域41和42也可拥有连接器,凭借连接器可简化到各自气体进程的连接。在图5未展示的这些连接器可形成为单独的组件或单独的适于销售的组件。就压缩机壳体来说,用于传导压缩空气到燃烧室的高压气体管线通过凸缘区域41连接,同时供气管线通过凸缘区域42连接。就压缩机壳体来说,第二腿7里的第二开口12可省略,因为这个第二开口12实质上代表用于废气门通道32的排气口,此排气口在压缩机侧不是必需的。
图14和15展示了设计中空组件13和中空组件壁凹21相应地良好地布置的可能性。为此,螺旋线43也设计为由无关地相互交叉的不同半径45、45’、45”的不同圆弧44、44’、44”构成的多部分线系列。或者也可想到至少两个圆弧的转变不会无关地进行。
可替换地,可想到螺旋线43扮演阿基米德螺线(算数上的螺旋)的随机细部。可根据a/r比率,完成确定螺旋线43的工作,或螺旋线43构成复杂的进程。此外,根据另一个设计方法,同样可想到将螺旋线43构想为随机的自由曲线。在此,相对于中空组件13,中空组件凸缘16形成分开的平面46。螺旋线43转变为这种分开的平面46不需要在直角撞击。因此,关于螺旋形,咬边也是允许的。
如图15清楚地示出,通过在y方向47和在x方向48上移动中空组件壁凹21,相对于分开的平面45和螺旋线43,决定了中空组件壁凹21的布置。
另外的具有半贝壳形中空组件13’的实施方式如图16所示。在此,处于装配状态的第二腿7形成涡轮机/压缩机壳体的后墙。既然如此,半贝壳形中空组件13’例如通过焊接被紧固到第二腿7上,以形成涡轮机/压缩机壳体。此外,第二腿2可弯向管子组件8,且例如通过焊接被紧固到管子组件8上,以加强全部的布置。
在图17里另外的实施方式包括U形设计的有角度的组件1。相应地,有角度的组件1包括被布置与第二腿7平行的第二腿7’。另外的第二腿7’被管子组件8穿透,且可包括第二开口12。半贝壳形中空组件13’或全贝壳中空组件13可与另外的第二腿7’分隔开,以便在两个组件之间形成空隙。用盘状外壳49,通过比如焊接的气密方式关闭U形有角度的组件1的U形的开口。因此,U形有角度的组件1连同盘状外壳49既形成气密的或不透水的空腔,也具有废气门功能,至少包括组件31、34、37,半贝壳形中空组件13’布置在这个空腔里。图17所示的解决方法特别提供用于空隙绝缘或废气冷却。
在图18中,图示了具有废气门开口23的半贝壳形中空组件13’,如图16和17所示,中空组件13’可被安装在涡轮机/压缩机壳体里。
在图19中,示出了第一腿2的可能的轮廓修整,这使得装配半贝壳形中空组件13’到有角度的组件1上更容易。
Claims (11)
1.一种用于机动车辆的加料装置的涡轮机/压缩机壳体,所述壳体实质上由三个组件(1,8,13)组成,其中通过在壳体内部空间(22)中的所述三个组件(1,8,13)的装配,形成至少一个螺旋(28),包括:
壳形中空组件(13),所述壳形中空组件形成螺旋外墙(30)的零件部分及至少一个螺旋边墙,
有角度的组件(1),所述有角度的组件形成螺旋内墙(29)的零件部分及所述螺旋外墙(30)的零件部分,
管子组件(8),所述管子组件形成所述螺旋内墙(29)的零件部分。
2.根据权利要求1所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,在所述管子组件(8)上形成涡轮机/压缩机叶轮的配套轮廓(11)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,所述管子组件(8)通过所述涡轮机或所述压缩机叶轮形成用于气流的涡轮机/压缩机气体通道。
4.根据前述权利要求1中所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
所述有角度的组件(1)的第一腿(2)包括进气口/出气口开口(3)和/或进气口/出气口凸缘(41),和/或
所述有角度的组件(1)的第二腿(7)包括出气口/进气口开口(9,12)和/或出气口/进气口凸缘(42)。
5.根据权利要求4所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
所述第一腿(2)包括突出进入所述壳体内部空间(22)的第一搭扣(6),所述第一搭扣(6)通过成形生产自所述第一腿(2),所述第一搭扣(6)形成所述螺旋内墙(29)的零件部分,其中通过所述第一搭扣(6)的成形生产形成所述进气口/出气口开口(3)。
6.根据权利要求5中所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
所述第一腿(2)包括突出进入所述壳体内部空间的第二搭扣(27),所述 第二搭扣(27)通过成形生产自所述第一腿(2),所述第二搭扣(27)形成所述螺旋外墙(30)的零件部分。
7.根据权利要求1中所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
所述中空组件(13)包括布置于上述中空组件的出气口/进气口侧(19)上的中空组件壁凹(21),所述中空组件壁凹(21)被所述管子组件(8)和/或布置于上述管子组件的装配面(18)上的装配开口(20)穿透,通过所述中空组件壁凹(21),能将涡轮机/压缩机叶轮引入所述壳体内部空间(22)。
8.根据权利要求7所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
所述中空组件(13)包括布置于所述出气口侧(19)上的废气门开口(23)。
9.根据权利要求8所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
有角度的元件(管子部分)(31)被布置在第一腿(2)上和布置在所述出气口侧(19)上,从而所述有角度的元件(管子部分)(31)连同所述有角度的组件(1)的第一腿(2)和第三搭扣(26)形成废气门通道(32),其中所述废气门开口(23)在所述废气门通道(32)中形成进口开口。
10.根据权利要求9中所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
第二腿(7)的所述出气口开口(9,12)既连接到所述废气门通道(32)也连接到涡轮机气体通道。
11.根据权利要求1中所述的涡轮机/压缩机壳体,特征在于,
所述有角度的组件(1)形成U形,
所述有角度的组件(1)包括另外的第二腿(7’),所述另外的第二腿布置与所述第二腿(7)平行,其中所述另外的第二腿(7’)被所述管子组件(8)穿透且包括第二开口(12),
所述壳形中空组件(13,13’)从所述另外的第二腿(7’)分隔开,从而在两个组件之间形成空隙,
用盘状外壳(49)以气密的方式,将所述U形有角度的组件(1)的U形的开口密封起来,以致所述U形有角度的组件(1)连同盘状外壳(49)形成气密或不透水的空腔,所述壳形中空组件(13,13’)布置在所述空腔中。
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