RU2183771C2

RU2183771C2 - Turbocompressor

Info

Publication number: RU2183771C2
Application number: RU2000115756A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Азбель; А.С. Грибанов; А.Н. Котов; Г.А. Королев; Б.П. Попов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод"
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-06-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: invention relates to turbo-blowers for internal combustion engines making it possible to re-orientate position of intake branch pipe of compressor for use it in other engines. Turbocompressor consists of working wheels of turbine and compressor arranged coaxially, with bearing in the middle, housings with flanges of turbine and compressor, housing of bearings with oil feed and oil outlet branch pipes on which clamps are fitted by means of hole being part of ring and enclosing mating flanges of connected housing and provided with internal trapezoidal groove. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к агрегатам турбонаддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС). The invention relates to units for turbocharging internal combustion engines (ICE).

Известен турбокомпрессор, содержащий корпус турбины и компрессора, ось, неподвижно закрепленную в корпусе, рабочее колесо центробежного компрессора и тубины, установленные на оси посредством подшипников, соединенные друг с другом в центральной части, корпус турбины и компрессора, соединенные скобой в виде полуколец с трапецеидальной канавкой на внутренней поверхности, охватывающей ответные выступы корпусов, причем полукольца стянуты винтами (а. с. N 1776885, F 04 D 25/04). A known turbocompressor comprising a turbine and compressor housing, an axis fixedly mounted in the housing, a centrifugal compressor and tubing impeller mounted on an axis by bearings, connected to each other in the central part, a turbine and compressor housing connected by a half-ring bracket with a trapezoidal groove on the inner surface, covering the mating protrusions of the housings, the half rings being pulled together with screws (a.s. N 1776885, F 04 D 25/04).

Недостатком данной конструкции является близкое расположение рабочих колес турбины и компрессора, недостаточная теплоизоляция их. The disadvantage of this design is the close location of the impellers of the turbine and compressor, their insufficient thermal insulation.

Известен турбокомпрессор, содержащий рабочие колеса турбины и компрессора, размещенные по двухконсольной схеме с расположением подшипников между ними; корпус подшипников, соединенный с одной стороны с корпусом компрессора с помощью стопорного кольца, а с другой стороны соединенный с корпусом турбины, с помощью хомута, имеющего внутренний трапецеидальный профиль, охватывающий ответные выступы корпусов подшипников и турбины и выполненного в виде двух стягивающих полуколец, соединенных с помощью болтов (пат.N 62-53692 Японии, F 01 D 25/14). A known turbocompressor containing the impellers of the turbine and compressor, arranged in a two-console arrangement with the arrangement of bearings between them; bearing housing, connected on one side to the compressor housing using a retaining ring, and on the other hand connected to the turbine housing, using a clamp having an internal trapezoidal profile, covering the mating protrusions of the bearing housings and the turbine and made in the form of two tightening half rings connected to using bolts (US Pat. N 62-53692 of Japan, F 01 D 25/14).

Недостатком данной конструкции является большая номенклатура крепежных элементов, длительный процесс демонтажа и монтажа при переориентации соединяемых фланцев для изменения положения впускного патрубка турбины и выпускного патрубка компрессора, что необходимо при использовании данного турбокомпрессора в различных двигателях. The disadvantage of this design is the large range of fasteners, the lengthy process of dismantling and installation when reorienting the connected flanges to change the position of the turbine inlet and compressor outlet, which is necessary when using this turbocompressor in various engines.

Задачей предполагаемого изобретения является упрощение конструкции турбокомпрессора, позволяющей использование его в различных двигателях. The objective of the proposed invention is to simplify the design of the turbocharger, allowing its use in various engines.

Данная техническая задача решается следующим образом. Турбокомпрессор, имеющий двухконсольную схему расположения рабочих колес турбины и центробежного компрессора с подшипниками между ними, корпуса с фланцами, соединенных скобами, выполненных в виде части кольца с трапецеидальной внутренней канавкой, охватывающей ответные фланцы соединяемых корпусов. Скобы имеют отверстие в центре для установки их на маслоподводящие и маслоотводящие патрубки корпуса подшипников и закреплены на них с помощью специальных крепежных элементов. Количество скоб должно быть не менее двух. Фланцы соединяемых корпусов со стороны, противоположной торцу, имеют коническую поверхность, угол наклона которой к торцу фланца равен углу наклона боковой стороны внутреннего трапецеидального профиля скобы, охватывающей ответные фланцы; этот угол равен углу трения. Диаметры соединяемых фланцев равны. Такая конструкция турбокомпрессора надежна, проста, технологична, позволяет легко переориентировать расположение фланцев с цепью изменения положения входящего патрубка турбины и выходящего патрубка компрессора для использования данного турбокомпрессора с другим двигателем. This technical problem is solved as follows. A turbocharger having a two-console arrangement of the impellers of the turbine and a centrifugal compressor with bearings between them, a housing with flanges connected by brackets, made as part of a ring with a trapezoidal internal groove, covering the mating flanges of the connected housings. The brackets have a hole in the center for mounting them on the oil inlet and oil outlet pipes of the bearing housing and are fixed to them using special fasteners. The number of staples must be at least two. The flanges of the bodies to be connected from the side opposite the end face have a conical surface, the angle of inclination of which to the end of the flange is equal to the angle of inclination of the side of the inner trapezoidal profile of the bracket covering the mating flanges; this angle is equal to the angle of friction. The diameters of the connected flanges are equal. This design of the turbocharger is reliable, simple, technologically advanced, and it allows you to easily reorient the location of the flanges with a chain for changing the position of the inlet pipe of the turbine and the outlet pipe of the compressor for using this turbocharger with another engine.

На фиг.1 изображен турбокомпрессор в разрезе, на фиг.2 - скоба в изометрии, на фиг.3 - элемент А. In Fig.1 shows a turbocompressor in section, in Fig.2 is a bracket in isometry, in Fig.3 is an element A.

Турбокомпрессор состоит из рабочего колеса турбины 1, соединенного неподвижно с валом 2, рабочего колеса компрессора 3, узла подшипников, находящихся в корпусе 4, имеющего маслоподводящий патрубок 5 и маслоотводящий патрубок 6, корпуса турбины 7, корпуса компрессора 8, имеющих фланцы 9 и 10 соответственно. Корпуса 7 и 8 соединены скобами 11, установленные на маслоподводящий патрубок 5 и маслоотводящий патрубок 6 с помощью отверстия, расположенного в центре скобы и закрепленные на них с помощью гаек 12 и шайб 13 специального профиля, предохраняющие гайки от откручивания. Скоба 11 представляет собой часть кольца с внутренней трапецеидальной канавкой 14, боковые стороны которой имеют угол наклона, равный углу наклона конусной поверхности ответного фланца к его торцу и равен углу трения. В центре скобы расположено отверстие 15 для ее установки. Конусная поверхность на фланце расположена со стороны, противоположной торцу. Такой угол наклона способствует удержанию скоб на фланцах. Диаметры соединяемых фланцев корпусов турбины и компрессора равны. Количество скоб, соединяющих корпуса турбины, подшипника и компрессора, не менее двух. The turbocompressor consists of the impeller of the turbine 1, fixedly connected to the shaft 2, the impeller of the compressor 3, the bearing assembly located in the housing 4, having an oil supply pipe 5 and an oil pipe 6, turbine housing 7, compressor housing 8 having flanges 9 and 10, respectively . The cases 7 and 8 are connected by brackets 11 mounted on the oil supply pipe 5 and the oil discharge pipe 6 by means of a hole located in the center of the bracket and fixed to them with nuts 12 and washers 13 of a special profile, which protect the nuts from unscrewing. The bracket 11 is a part of the ring with an internal trapezoidal groove 14, the sides of which have an inclination angle equal to the angle of inclination of the conical surface of the counter flange to its end face and equal to the angle of friction. In the center of the bracket is a hole 15 for its installation. The conical surface on the flange is located on the side opposite to the end face. This angle of inclination helps keep the brackets on the flanges. The diameters of the connected flanges of the turbine and compressor housings are equal. The number of brackets connecting the housing of the turbine, bearing and compressor is not less than two.

Сборка турбокомпрессора происходит следующим образом. Рабочее колесо турбины 1 соединяют с валом 2 сваркой трением, затем устанавливают колесо компрессора 3 и производят балансировку. После чего демонтируют колесо компрессора 3 и осуществляют окончательную сборку среднего корпуса подшипников 4, узла подшипника, завершая установкой колеса компрессора 3, и затягивают гайку нормированным моментом. The assembly of the turbocharger is as follows. The impeller of the turbine 1 is connected to the shaft 2 by friction welding, then the compressor wheel 3 is installed and balanced. After that, the compressor wheel 3 is dismantled and the final assembly of the middle bearing housing 4, the bearing assembly is completed, the compressor wheel 3 is installed by installation, and the nut is tightened with the normalized torque.

Для соединения корпуса турбины 7, корпуса компрессора 8 со средним корпусом подшипников 4 одевают скобы 11 на маслоподводящий патрубок 5 и маслоотводящий патрубок 6, закрепляют шайбы 13 и навешивают гайки 12. Турбокомпрессор готов для эксплуатации, для установки данного турбокомпрессора для другого двигателя необходимо переориентировать фланцы 9 и 10 с целью изменения положения входного патрубка турбины (не показано) и выходного патрубка компрессора (не показано). Отвинчивают гайки 12, снимают шайбы 13, скобы 11, переориентируют фланцы 9 и 10 с ориентацией входного патрубка турбины (не показано) и выходного патрубка компрессора (не показано) для нового двигателя. Вновь устанавливают скобы 11 на маспоподводящий патрубок 5 и маслоотводящий патрубок 6, закрепляют шайбы 13, завинчивают гайки 12. Турбокомпрессор готов к эксплуатации. Таким образом, расширен диапазон применения турбокомпрессора данной конструкции для различных двигателей. Переналадка происходит быстро, без особых усилий. To connect the turbine housing 7, the compressor housing 8 with the middle bearing housing 4, put the brackets 11 on the oil supply pipe 5 and the oil discharge pipe 6, fix the washers 13 and hang the nuts 12. The turbocharger is ready for operation, to install this turbocompressor for another engine, re-orient the flanges 9 and 10 in order to change the position of the turbine inlet pipe (not shown) and the compressor outlet pipe (not shown). Unscrew nuts 12, remove washers 13, brackets 11, reorient flanges 9 and 10 with orientation of turbine inlet pipe (not shown) and compressor outlet pipe (not shown) for a new engine. The brackets 11 are reinstalled on the oil inlet pipe 5 and the oil outlet pipe 6, the washers 13 are fixed, the nuts 12 are screwed on. The turbocharger is ready for operation. Thus, the range of application of a turbocharger of this design for various engines has been expanded. The readjustment takes place quickly, without much effort.

Claims

1. A turbocompressor comprising a turbine impeller and a centrifugal compressor arranged in a two-console arrangement with an internal arrangement of bearings, a bearing housing with oil supply and oil outlet pipes, a turbine housing and a centrifugal compressor with flanges connected by a clamping element with an internal trapezoidal profile covering the response flanges of the housings characterized in that the tightening element is made in the form of brackets made as part of a ring having a hole in the center for installation on lodopoduyuschie and oil outlet pipes and fixed with special fasteners.

2. The turbocharger according to claim 1, characterized in that the number of brackets connecting the housing is at least two.

3. The turbocharger according to claim 1, characterized in that the flanges of the bodies to be connected from the side opposite the end face have a conical surface, the angle of inclination of which to the end is equal to the angle of inclination of the side of the trapezoidal inner profile of the bracket and equal to the angle of friction.

4. The turbocharger according to claim 1, characterized in that the diameters of the flanges of the connected bodies are equal.