DE615664C

DE615664C - Machine group consisting of exhaust gas turbine and blower serving to charge an internal combustion engine

Info

Publication number: DE615664C
Application number: DEA70081A
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1933-07-23
Filing date: 1933-07-23
Publication date: 1935-07-10
Also published as: NL37113C; DK51097C

Description

Zur Aufladung einer ßrennkraftmaschine dienende, aus Abgasturbine und Gebläse bestehende Maschinengruppe Abgasturbogebläse werden gewöhnlich derart ausgeführt, daß Gebläse und Turbine mehr oder weniger getrennte Maschinen sind, die auf gemeinsamen Füßen ruhen. Gewöhnlich wird der Rotor im Gebläsegehäuse gelagert, wobei das Turbinenrad dann fliegend in der Turbine angeordnet ist. Bei diesen Gruppen ist zwar das Turbineneintrittsgehäuse in allen Richtungen drehbar, so daß die Gaseintrittsstutzen in jede gewünschte Lage gebracht werden können. Bei den andern Teilen ist diese Möglichkeit jedoch nicht vorhanden; auch wird das Lager zwischen Turbine und Gebläse ungewöhnlich groß, da das fliegende Turbinenrad eine dicke Welle erfordert. Zudem ist das Lager unzugänglich angebracht. Falls Wälzlager zur Verwendung kommen, kann das turbinenseitige Lager nicht abgenommen oder ausgewechselt werden, ohne daß vorher die ganze Turbine und das Turbinenrad abgenommen wird. Durch diese Unzuträglichkeiten wurde dann die normale horizontale Teilung der ganzen Gruppe notwendig, deren wesentlichster Nachteil darin besteht, daß bei jedem Ausbau Rohrleitungen weggenommen werden müssen, was besonders bei großen wärmeisolierten Leitungen sehr mühsam ist.For charging an internal combustion engine from exhaust gas turbine Exhaust gas turbocharger fans are usually of this type stated that the blower and turbine are more or less separate machines, who rest on common feet. Usually the rotor is stored in the fan housing, wherein the turbine wheel is then arranged overhung in the turbine. With these groups Although the turbine inlet housing is rotatable in all directions, so that the gas inlet nozzle can be brought into any desired position. With the other parts this is However, there is no possibility; also becomes the bearing between the turbine and the fan unusually large as the flying turbine wheel requires a thick shaft. In addition the bearing is inaccessible. If roller bearings are used, can the turbine-side bearing cannot be removed or replaced without first the whole turbine and the turbine wheel is removed. Because of these inconveniences Then the normal horizontal division of the whole group became necessary, its most essential The disadvantage is that pipelines have to be removed with each expansion, which is very tedious, especially with large, thermally insulated lines.

Abb. i zeigt eine solche Gruppe, wie sie bis jetzt normalerweise ausgeführt wird. Es ist i das Turbogebläse mit den Füßen 2 und 3, dem Saugstutzen .4 und dem Druckstutzen Die Gasturbine ist bei 6 dargestellt; die Gase treten bei 7 ein und bei 8 aus. Die Turbine ruht auf den Gebläsefüßen 3. Die Lager sind bei g und io ersichtlich.Fig. I shows such a group as it has normally been carried out up to now will. It is i the turbo blower with feet 2 and 3, the suction nozzle .4 and the Pressure connection The gas turbine is shown at 6; the gases enter at 7 and at 8 off. The turbine rests on the fan feet 3. The bearings are at g and io evident.

Die hier in Abb. i dargestellte Gruppe hat neben vielen guten Eigenschaften auch die oben beschriebenen Nachteile. Es sind weiterhin noch Ausführungen bekanntgeworden, bei denen die Räder eines Gebläses und einer Turbine ineinandergebaut oder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Bei einem Ausbau müssen jedoch auch hier die Gehäuse mit den daran befindlichen Anschlußstutzen und Verbindungsleitungen abgenommen werden, so daß auch ein solcher Zusammenbau außer einer gewissen Platzersparnis keine wesentlichen Vorteile bringt. Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese Nachteile zu beseitigen. Die Erfindung betrifft eine zur Aufladung einer Brennkraftmaschine dienende, aus Abgasturbine und Gebläse bestehende Maschinengruppe. Die Erfindung besteht darin; daß die die Anschlußleitungen aufweisenden Gehäuseteile, wie an sich bekannt, in axialer Richtung voneinander entfernt werden können und daß ferner die gemeinsame Welle durch eine den Gebläseraum von dem Turbinenraum trennende Zwischenwand hindurchgeführt ist, die im Gehäuseinnern lösbar befestigt ist und durch die vom Gebläseeintrittsgehäuse abgedeckte Öffnung des G.ebläsegehäuses ein- und ausgebaut werden kann, alles derart, daß nach Förtnahme des Gebläseeintrittsgehäuses und Lösen der Befestigungsschrauben der Zwischenwand die Welle mitsamt den Laufrädern und der Zwischenwand ohne Entfernung weiterer Gehäuseteile ausgebaut werden kann.The group shown here in Fig. I has many good properties also the disadvantages described above. There are still further versions known, in which the wheels of a fan and a turbine are built into each other or on one common shaft are arranged. In the case of an expansion, however, the Housing with the connecting pieces and connecting lines located thereon removed so that such an assembly apart from a certain saving of space brings no significant advantages. The purpose of the present invention is this Eliminate disadvantages. The invention relates to a charging device for an internal combustion engine Serving machine group consisting of exhaust gas turbine and fan. The invention consists in; that the housing parts having the connecting lines, as per se known, can be removed from each other in the axial direction and that also the common shaft through an intermediate wall separating the fan chamber from the turbine chamber is passed, which is releasably attached inside the housing and by the from Fan inlet housing covered opening of the fan housing installed and removed can be, all in such a way that after removing the fan inlet housing and loosening it the fastening screws of the partition wall the shaft together with the impellers and the partition wall can be removed without removing further housing parts.

An Hand einer beispielsweisen Ausführung sei die Erfindung näher erläutert. Abb. 2 zeigt die nach der Erfindung zusammengebaute Maschinengruppe, Abb.3 zeigt nähere Einzelheiten und den Aufbau der Gruppe. Die Gruppe besteht aus sechs Hauptteilen. i ist wieder das Gebläse mit Saugstutzen 4 und Druckstutzen 5; der Saugstutzen ist für sich abnehmbar. 6 ist das Turbinengehäuse mit Eintrittsstutzen 7 und Austrittsstutzen S; 9 und io sind die Lagerkörper. Der Lagerkörper io wird von einem Arm oder Ausleger i i getragen. Die Füße 2 der ganzen Gruppe sind an dem in" der Mitte der Gruppe liegenden Teil, also an der Turbine 6 befestigt. Die verschiedenen Stücke sind sämtlich horizontal ungeteilt und mit rundgehenden Flanschen derart verbunden, daß alle Teile, wie ersichtlich, ohne weiteres um die Achse der Maschine gedreht und in willkürlichen Lagen miteinander verbunden werden können. Aus der Fig. 3 ist weiterhin ersichtlich, wie das Einströmungsgehäuse 4 des Gebläses i zu gleicher Zeit den Diffusor 12 des Gebläselaufrades 13 trägt. Der Saugstutzen 4 wird mit dem Flansch 14 an das Gebläsegehäuse i befestigt. Ebenso ist das Gebläsegehäuse i mit Flansch 15 an der Turbine 6 und diese mit Flansch 16 mit dein Turbineneintrittsstutzen 7 verbunden. Das Lager auf der Gebläseseite befindet sich in dem Gebläseeintrittsgehäuse und entnimmt sein Ü1 einem 0lbehälter 17, welcher mit dem Lagerkörper gewissermaßen einen Raum bildet und mit Flansch 18 ebenfalls drehbar mit dein Gebläseeintrittsgehäuse4 verbunden ist. Das turbinenseitige Lager io befindet sich in einem Auslegerarm i i und entnimmt sein Ü1 einem Ülbehälter ig, welcher mit einem rundgehenden Flansch -2o mit dem Arm i i ebenfalls verbunden ist. jeder Lagerkörper enthält eine zeichnerisch nicht dargestellte Ülpumpe, welche das betreffende Lager mit ü1 versorgt. Dadurch ist die Gruppe völlig unabhängig von der Hauptmaschine, z. B. Dieselmotor, geworden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. Fig. 2 shows the machine group assembled according to the invention, Fig.3 shows further details and the structure of the group. The group consists of six main parts. i is again the fan with suction nozzle 4 and pressure nozzle 5; the suction port is detachable for yourself. 6 is the turbine housing with inlet connection 7 and outlet connection S; 9 and io are the bearing bodies. The bearing body io is supported by an arm or cantilever i worn i. The feet 2 of the whole group are on the one in "the middle of the group lying part, that is attached to the turbine 6. The different pieces are all horizontally undivided and connected with round flanges in such a way that all parts as can be seen, easily rotated about the axis of the machine and in arbitrary Layers can be connected to each other. From Fig. 3 it can also be seen that like the inflow housing 4 of the fan i at the same time the diffuser 12 of the Fan impeller 13 carries. The suction nozzle 4 is attached to the fan housing with the flange 14 i attached. Likewise, the fan housing i is with flange 15 on the turbine 6 and this is connected to the turbine inlet nozzle 7 with flange 16. The camp on the fan side is located in the fan inlet housing and can be removed Ü1 an oil container 17, which to a certain extent forms a space with the bearing body and also rotatably connected to the fan inlet housing 4 by means of flange 18 is. The turbine-side bearing io is located in a cantilever arm i i and removes it his Ü1 a Ül container ig, which with a round flange -2o with the Arm i i is also connected. each bearing body does not contain one in the drawing Oil pump shown, which supplies the bearing in question with ü1. This is the group completely independent of the main machine, e.g. B. diesel engine.

Die Trennwand 21 zwischen Gebläse und Turbine ist mit einem rundgehenden Flansch 22 mit dem Turbinengehäuseflansch 23 verschraubt. Der Flansch 22 ist, wie ersichtlich, im Durchmesser größer gehalten als das Laufrad 13 des Gebläses, so daß die Befestigungsschrauben 24. nach Fortnahme des Einlaufstutzens 4 mit Diffusor 12 gelöst werden können, ohne vorher noch das Laufrad 13 abnehmen zu müssen.The partition wall 21 between the fan and the turbine is rounded Flange 22 is screwed to the turbine housing flange 23. The flange 22 is like can be seen, held larger in diameter than the impeller 13 of the fan, so that the fastening screws 24. after removing the inlet connection 4 with diffuser 12 can be released without having to remove the impeller 13 beforehand.

Damit nun alle Teile gegenüber dem Rotor gut zentriert bleiben und bei Betrieb mit heißem Gase kein Verziehen und Streifen stattfindet, sind die Turbine 6 und der das turbinenseitige Lager tragende Ausleger z i, ebenso der Zwischenboden -i, wassergekühlt (siehe 25).So that all parts remain well centered in relation to the rotor and the turbine does not warp and streak when operating with hot gases 6 and the boom z i supporting the turbine-side bearing, as well as the intermediate floor -i, water-cooled (see 25).

Die Füße 2 können an verschiedenen Stellen außen auf der Turbine befestigt werden und jeweils der willkürlich gedrehten Stellung der Turbine angepaßt werden. Da die ganze Gruppe, insbesondere in den kleinen Ausführungen, sehr leicht wird, kann sie auch ohne besondere Füße ausgebildet werden und mit dem Ausströmstutzen der Turbine an die Auspuffleitung aufgehängt werden.The feet 2 can be attached to the outside of the turbine at various points and are each adapted to the arbitrarily rotated position of the turbine. Since the whole group, especially in the small versions, is very easy, it can also be designed without special feet and with the discharge nozzle the turbine to be hung on the exhaust pipe.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, 'daß alle Teile der Gruppe gegeneinander drehbar sind; dies ist von sehr großer Wichtigkeit für die Fabrikation derartiger Gruppen. Normalerweise wird nämlich die Aufladegruppe zu einem Dieselmotor irgendeines Fabrikates geliefert, wobei die Aufstellung also in vielfach voneinander ganz verschiedenen Arten erfolgt, z. B. neben oder auch auf dem Diesebnotor. Dabei sind die Zu- und Abfuhrleitungen der Ladeluft und der Abgase fast nie in der gleichen Weise verlegt. Oben beschriebene Gruppe erlaubt nun eine leichte Anpassung an irgendeine Leitungsführung. Es ist auch ohne weiteres möglich, die Gruppe mit vertikaler Wellenlage anzubauen, wobei alle erwähnten Vorteile bestehen bleiben. Die einzige Änderung, die angebracht werden muß, bezieht sich auf die Lagerölbehälter 17 und ig, die der vertikalen Wellenlage angepaßt werden müssen. In diesem Falle wird nur das untere Lager eine Ülpumpe erhalten, welche das obere. mitspeist.From the above description it can be seen that all parts the group can be rotated relative to one another; this is very important for the fabrication of such groups. Namely, normally the charge group delivered to a diesel engine of any make, so the list takes place in many different ways, z. B. next to or also on the diesel engine. The supply and discharge lines are the charge air and the Exhaust almost never laid in the same way. Group described above allowed now a slight adjustment to any line routing. It is also straightforward possible to build the group with a vertical wave position, with all the advantages mentioned remain. The only change that needs to be made relates to on the storage oil container 17 and ig, which are adapted to the vertical shaft position have to. In this case only the lower bearing will receive an oil pump, which the top. feeds along.

Der Ausbau der ganzen Gruppe geht sehr einfach vor sich; nur die Luftansaugeleitung 26 (im allgemeinen nur eine sehr leichte Blechleitung) muß, falls vorhanden, gelöst werden. Alle anderen Leitungen können befestigt bleiben. Es werden erst die beiden Lagerölbehälter 17 .und ig weggenommen, das Lufteintrittsgehäuse 4 mit Diffusor 12 durch Lösen der Schrauben am Flansch 14 weggenommen und die Schrauben 24 im Flansch 22 gelöst. Dann wird auf das turbinenseitige Ende der Welle eine Verlängerung aufgesetzt und die Welle 27 kann mitsamt dein Gebläselaufrad 13, der Zwischenwand 2i und dem Abgasturbinenrad 28 ausgebaut werden, wie in Abb.3 näher veranschaulicht.The expansion of the whole group is very easy; only the air intake line 26 (generally only a very light sheet metal line), if present, has to be detached. All other lines can remain attached. First, the two storage oil containers 17 .und ig are removed, the air inlet housing 4 with diffuser 12 removed by loosening the screws on the flange 14 and the screws 24 in the flange 22 loosened. Then an extension is placed on the turbine-side end of the shaft and the shaft 27 can be removed together with your fan impeller 13, the partition 2i and the exhaust turbine wheel 28, as illustrated in more detail in Figure 3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Serving for charging an internal combustion engine, Machine group consisting of exhaust gas turbine and blower, characterized in that that the connecting lines (4, 5, 7, 8) having Housing parts, as known per se, can be removed from one another in the axial direction and that further the common shaft (27) through one of the fan chamber from the turbine chamber separating partition (2i) is passed, which is releasably fastened inside the housing is and through the opening of the fan housing covered by the fan inlet housing (i) installed and removed «-erden, everything in such a way that after removing the fan inlet housing (.a.) and loosen the fastening screws (24) of the partition (2i) the shaft (27) including the running wheels (i3, 28) and the partition (2 i) without removing any further Housing parts can be removed. Machine group according to claim i, characterized in that that the partition is water-cooled.