CN220101356U - 涡轮增压器中的改进型涡壳结构 - Google Patents
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Abstract
涡轮增压器中的改进型涡壳结构，包括涡轮机组件，所述涡轮机组件包括涡轮和涡轮壳体，所述涡轮壳体的内壁为与所述涡轮的外轮廓相匹配的R弧内壁。本申请中，采用了独特的设计，取消了后盖之后，将R弧内壁直接设计在涡轮壳体上，直接通过涡轮壳体安装可以实现装配，可以有效控制涡轮和涡轮壳体间隙的一致性，当高温热变形时，R弧内壁不受喷嘴环作为一个不均匀装配组件变形影响，可以有效降低涡轮擦壳风险，整体结构效率更高，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器中的改进型涡壳结构。
背景技术
涡轮增压技术在汽车中应用广泛，其中，涡轮增压器利用发动机工作时排出的废气中的热能、动能、压力能等能量来推动涡轮箱内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮组成转子总成，叶轮压缩由空气滤清器管道送来的空气，使之增压后进入发动机燃烧室。作为应用于汽车上的重要装置，涡轮增压器的可靠性、运行稳定性等需要被重点关注。具有可调叶片结构的涡轮增压器称为VNT增压器中。
传统的涡轮增压器中，轴系组件安装在中央壳体中，轴系组件的一端设有涡轮组件及涡轮壳体，其中，涡轮壳体的内壁上设有后盖结构，该后盖结构具有弧形的内壁，该弧形内壁与涡轮叶片的外形相匹配，但这种装配结构复杂，零件多，增加了整体的装配误差，成本高，需要进一步改进。
基于以上的一些情况，本申请对涡轮增压器中的涡壳结构进行了进一步的设计和改进。
实用新型内容
针对以上现有技术中的不足，本实用新型提供了一种涡轮增压器中的改进型涡壳结构，取消了喷嘴环后盖，有效减少了喷嘴环组件及涡轮壳体的质量，提高了整体的稳定性，同时将R弧内壁直接设计在涡轮壳体上，有效控制涡轮和涡轮壳体间隙的一致性，有效降低涡轮擦壳风险，整体结构效率更高，使用寿命长。
本实用新型通过下述技术方案得以解决。
涡轮增压器中的改进型涡壳结构，包括涡轮机组件，所述涡轮机组件包括涡轮和涡轮壳体，所述涡轮壳体的内壁为与所述涡轮的外轮廓相匹配的R弧内壁。
传统的VNT涡轮增压器中，涡轮壳体上设有后盖，R弧结构设计在后盖上，后盖通过定距销连接在喷嘴环，喷嘴环固定在中央壳体上，配合的累计公差较多，若设计正常公差，涡轮壳体和涡轮之间间隙的分布带将加大，效率一致性差，间隙太大影响效率，间隙太小则涡轮壳体和转子涡轮之间的擦壳失效风险大，均存在弊端。本申请中，采用了独特的设计，取消了后盖之后，将R弧内壁直接设计在涡轮壳体上，直接通过涡轮壳体安装可以实现装配，可以有效控制涡轮和涡轮壳体间隙的一致性，当高温热变形时，R弧内壁不受喷嘴环作为一个不均匀装配组件变形影响，可以有效降低涡轮擦壳风险，整体结构效率更高，使用寿命长。
一种优选的实施方式中，所述涡轮壳体上设有安装槽位，该安装槽位上设有定位盘，喷嘴环组件上的间隔件的外端与该定位盘接触或有间隙，来限定间距，保证叶片的正常转动。
一种优选的实施方式中，所述R弧内壁由涡轮壳体本体的内壁形成，或者由附着在涡轮壳体本体上的结构件形成，整体结构简单，强度高。
一种优选的实施方式中，所述涡轮壳体装配在中央壳体上，且喷嘴环的径向外表面与涡轮壳体的径向内表面之间具有间隙或部分间隙，利于内部的腔体与涡轮壳体内的腔体连通，减轻涡前压力对隔热罩的影响
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种涡轮增压器中的改进型涡壳结构，取消了喷嘴环后盖，有效减少了喷嘴环组件及涡轮壳体的质量，提高了整体的稳定性，同时将R弧内壁直接设计在涡轮壳体上，有效控制涡轮和涡轮壳体间隙的一致性，有效降低涡轮擦壳风险，整体结构效率更高，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型中的VNT增压器的示意图。
图2为本实用新型中的VNT增压器的剖视图。
图3为图2中A区域的放大图。
图4为图3中A1区域的放大图。
图5为本实用新型中的VNT增压器中的轴系组件及喷嘴环组件的示意图一。
图6为本实用新型中的VNT增压器中的轴系组件及喷嘴环组件的示意图二。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
参见图1至图6，本申请中的一种增压器，其中包括改进型涡壳结构。具体结构如下。
该增压器包括涡轮机组件、压气机组件1，及设置于涡轮机组件和压气机组件之间的中央壳体4；所述涡轮机组件和中央壳体4之间设有喷嘴环组件，所述喷嘴环组件由驱动组件3驱动；所述喷嘴环组件包括喷嘴环5，所述喷嘴环5的一侧设有叶片52，另一侧设有拨动盘组件；所述涡轮机组件包括涡轮61和涡轮壳体2，所述喷嘴环5朝向所述涡轮壳体2一侧设有至少一个间隔件531，所述间隔件531的外端与涡轮壳体2或涡轮壳体2上的结构件接触或有间隙。
以上结构可以看出，本申请中的增压器中，取消了后盖和定距销，减少了整体质量，避免了定距销断裂的风险，同时通过间隔件531来限定喷嘴环5与涡轮壳体2之间的间距，保证叶片的正常转动。
传统的涡轮增压器中，涡轮壳体上设有后盖，R弧结构设计在后盖上。本申请中，取消了后盖之后，所述涡轮壳体2的内壁为与所述涡轮61的外轮廓相匹配的R弧内壁21，具体的，所述R弧内壁21由涡轮壳体2本体的内壁形成，或者由附着在涡轮壳体2本体上的结构件形成；所述涡轮壳体2装配在中央壳体4上，且所述喷嘴环5的径向外表面与涡轮壳体2的径向内表面之间具有间隙51或部分间隙，利于内部的腔体与涡轮壳体2内的腔体连通，减轻涡前压力对隔热罩的影响。该结构可以有效控制涡轮61和涡轮壳体2间隙的一致性，当高温热变形时，R弧内壁21不受喷嘴环作为一个不均匀装配组件变形影响，可以有效降低涡轮擦壳风险，整体结构效率更高，使用寿命长。
本申请中，所述涡轮壳体2上设有安装槽位，该安装槽位上设有定位盘53，所述间隔件531的外端与该定位盘53接触或有间隙，来限定间距，保证叶片的正常转动。
此外，本申请中，所述喷嘴环5通过其径向内表面5a定位安装在中央壳体4上，所述喷嘴环5的内侧向内伸出有挡环58，所述挡环58与中央壳体4之间设有间隙，该间隙中设有隔热罩。隔热罩需要对喷嘴环组件进行弹性支撑或定位，本申请中的结构取消后盖后整个喷嘴环组件的重量减轻，使得隔热罩支撑或定位喷嘴环5的弹力需求降低。传统的结构中，虽然在常温下弹力可以通过增加隔热罩变形提高，但是由于隔热罩布置在高温端，热衰减明显，也即在高温下和高温使用弹力都会降低，其负载力会降低，对材料的要求高。而本申请中，喷嘴环组件的设计通过减轻质量，从而降低弹力，最终降低对隔热罩材料等级的需求，降低了成本。
进一步的，所述隔热罩包括第一隔热罩62和第二隔热罩63，所述第一隔热罩62和第二隔热罩63的内端抵在中央壳体4上的台阶上或台阶的侧壁上，所述第一隔热罩62和第二隔热罩63的外端叠在一起并抵在挡环58的内表面5b上。装配结构稳定，隔热效果好。一种实施例中，所述第二隔热罩63为弹性件；所述第一隔热罩62和第二隔热罩63的内端分别抵在中央壳体4上的两个台阶上或对应台阶的侧壁上。装配结构稳定，弹性支撑效果好，能够有效压紧喷嘴环。
此外，本申请中，所述拨动盘组件包括拨动盘54、拨叉55、驱动柄7，所述喷嘴环5上设有下沉槽541，所述拨动盘54设于该下沉槽541中，进行定位，定位准确，当拨动盘圆周运动时相对喷嘴环中心偏移少，从而使得喷嘴环上每个槽控制从动拨叉转动的角度相同，每个叶片的转动角度相同，使得涡轮圆周方向上每个叶片进入涡轮的气流角度相同，使得涡轮效率提高。
此外，本申请的一种实施方式中，喷嘴环组件的径向定位通过定位销来实现，喷嘴环的径向内表面和中央壳体4之间不接触，而是通过隔热罩来进行定位，可以有效减少装配对中央壳体4的传热，降低高温对中央壳体4润滑油的粘度的影响，防止机油结焦，提升转子运行稳定性。当然，也可以通过喷嘴环和中央壳体4之间的一个短的圆柱来进行接触定位，其径向定位更准确，但是尽量减小圆柱高度以便减少热传递。
本申请中，控制拨动盘54转动的台阶轴穿过中央壳体4，中央壳体4上安装有衬套77，若不使用衬套77，台阶轴和中央壳体4的孔之间的磨损将严重，通过提升衬套材料等级，可以保证中央壳体4材料不变的情况下，降低台阶轴运动的磨损。同时衬套77通过过盈安装在中央壳体4上，衬套77材料的选择需满足高温下变形的情况需和中央壳体4同步，防止衬套松脱。衬套77的内孔可以增加密封环，涡轮壳体2和中央壳体4之间增加C型密封环，用于减少废气泄漏至大气中，提高涡端效率，减少环境污染。
以上描述可以看出，本实用新型提供了一种涡轮增压器中的改进型涡壳结构，取消了喷嘴环后盖，有效减少了喷嘴环组件及涡轮壳体的质量，提高了整体的稳定性，同时将R弧内壁直接设计在涡轮壳体上，有效控制涡轮和涡轮壳体间隙的一致性，有效降低涡轮擦壳风险，整体结构效率更高，使用寿命长。
本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.涡轮增压器中的改进型涡壳结构，包括涡轮机组件，所述涡轮机组件包括涡轮（61）和涡轮壳体（2），其特征在于，所述涡轮壳体（2）的内壁为与所述涡轮（61）的外轮廓相匹配的R弧内壁（21）。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器中的改进型涡壳结构，其特征在于，所述涡轮壳体（2）上朝向喷嘴环组件的一面上设有安装槽位，该安装槽位上设有定位盘（53）。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器中的改进型涡壳结构，其特征在于，所述R弧内壁（21）由涡轮壳体（2）本体的内壁形成，或者由附着在涡轮壳体（2）本体上的结构件形成。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压器中的改进型涡壳结构，其特征在于，所述涡轮壳体（2）装配在中央壳体（4）上，且喷嘴环（5）的径向外表面与涡轮壳体（2）的径向内表面之间具有间隙（51）或部分间隙。
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- 2023-03-06 CN CN202320389322.4U patent/CN220101356U/zh active Active
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