一种涡轮增压器的蜗壳结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种涡轮增压器的蜗壳结构，其为双层结构，包括内层和外层，所述外层套设在所述内层的外部，两者之间形成密封的空腔，所述空腔的厚度为2.5‑6.0mm；所述内层的壁厚为1.5‑3.0mm，其端部设有法兰面，所述法兰面和所述内层为一体成型结构。本实用新型专利技术的技术方案具有以下优点，包括：减少了蜗壳对高温耐热钢原材料的需求；提高了整体蜗壳耐温性，并达到了改善发动机燃油经济性的目的；内外两层结构和中间密闭空腔的设计，可有效地阻挡蜗壳内壁温度向外扩散，减少涡轮增压器对发动机舱其它零部件的热辐射；相对完全铸造蜗壳，有减重、提高耐温性、改善发动机舱温度场等优点；相对焊接蜗壳，有提高可靠性，改善涡轮机性能，降低成本等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械结构，尤其涉及一种涡轮增压器的蜗壳结构，广泛适用于车用、航空用汽油器的涡轮增压器中。
技术介绍
涡轮增压器，是一种通过压缩空气来增加进入汽缸内的空气，从而提高汽缸燃烧做功能力的设备。它主要是利用发动机排出废气时的惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮的转动又带动同轴的叶轮，叶轮压缩由空气滤清器管道带来的空气，并使之增压进去汽缸。蜗壳结构，作为涡轮增压器的组成部分，对涡轮增压器的效率性能有很大的影响。目前来看，现有的蜗壳结构主要分为铸造蜗壳和焊接蜗壳。其中，图2示出了铸造蜗壳A的结构示意图，其优点为：可以一次性铸造成形，铸造及加工工艺成熟，单件成本较低；其缺点为：壳体较重，对耐热材料需求量较多，最薄壁厚要控制在4.5mm以上；铸造涡壳在应用过程中，由于排气温度较高，壳体外表面温度也高达八九百度，对发动机舱热辐射较强，会加速发动机舱橡胶件和塑料件的老化，影响整机使用寿命。图3示出了焊接蜗壳B的结构示意图，具体地：1'-排气歧管内层和2'-排气歧管外层。其优点为：重量轻，有利于整机减重；内层空腔，有利于减少排气温度向外传递，以前改善发动机舱温度场；其缺点包括：1）结构复杂，冲压模具费用投入较大，对焊接工艺要求较高；2）内流道通过焊接组合而成，流道内部焊痕对涡轮机性能影响较大；3）耐温性较差，即使使用当前最成熟的技术，最高耐温仅能达到950℃；高温会引起焊缝开裂；4）法兰面容易变形，导致发动机排气漏气，存在安全隐患；5）单件成本较高。
技术实现思路
基于上述
技术介绍
，本技术结合铸造涡壳和焊接涡壳的优点，通过优化结构以及采用铸造与焊接组合工艺制造而成了一种涡轮增压器的新型蜗壳结构，其中，其内层通过薄壁铸造工艺，在保证涡壳内腔光顺的前提下，涡壳内腔的复杂结构也容易成形；外层通过钣金冲压，焊接成形；基于外层的功能性，主要用于形成密封空腔，不仅起到隔热作用，而且在不影响增压器整机布置的前提下，形状可以设计的相对简单。本技术的技术方案为：一种涡轮增压器的蜗壳结构，其为双层结构，包括内层和外层，所述外层套设在所述内层的外部，两者之间形成密封的空腔，所述空腔的厚度为2.5-6.0mm；所述内层的壁厚为1.5-3.0mm，其端部设有法兰面，所述法兰面和所述内层为一体成型结构。进一步地，所述外层通过焊接的方式套设在所述内层的外部，形成一体结构。进一步地，所述空腔的厚度为3.0-5.0mm。进一步地，所述空腔的内部为真空、空气或流体。进一步地，所述内层的壁厚为2.0-2.5mm。进一步地，所述内层采用耐高温材料制得。进一步地，所述法兰面和所述内层为一体铸造成型的薄壁结构。进一步地，所述外层通过钣金冲压成型，并通过焊接和/或螺栓连接地方式组合成型。本技术所述的涡轮增压器的蜗壳结构为内外两层结构，其中，内层结构采用薄壁铸造工艺，并进一步地控制其壁厚；外层结构采用薄壁钢板冲压成型，并通过焊接方式与内壁铸件焊成一体；进一步地，内层和外层之间的空腔完全密封，并保持一定的间隙厚度，除此以外，依据具体的应用需求，可设计成空气、真空或者循环水结构；更进一步地，法兰面与内层结构一体铸造成型，有效提高蜗壳整体结构强度。相对于现有技术，本技术的技术方案的优点在于：（1）保持了传统铸造涡壳的优点，内层复杂结构特征依然通过铸造工艺实现，容易成形，并使用薄壁铸造工艺，在传统铸造涡壳基础上减重，减少耐温材料的使用，降低成本；（2）内流道表面粗糙度较好，不存在焊接涡壳的焊接接缝，对涡轮机的性能发挥没有影响；（2）法兰面与内层薄壁一体铸造成形，有限解决焊接涡壳法兰面易变形缺点，有效控制尾气泄露安全隐患；（3）内层可以使用更高耐温材料，满足发动机更高排气温度要求，改善发动机燃油经济性；（4）外层结构相对简单，容易冲压成型；（5）内外层之间的空腔，可以设计成充满空气、真空、或循环冷却水，可依据具体应用要求而定；（6）降低高温发动机尾气通过涡壳向发动机舱的热辐射，有效改善发动机舱温度场。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术所述的涡轮增压器的蜗壳结构的一个实施例的结构示意图；图2为现有铸造蜗壳的结构示意图；图3为现有焊接蜗壳的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1为本技术所述的涡轮增压器的蜗壳结构的一个实施例的结构示意图。参照图1，本技术提供了一种涡轮增压器的蜗壳结构，其为双层结构，包括内层1和外层2，所述外层2套设在所述内层1的外部，两者之间形成密封的空腔3，所述空腔3的厚度为2.5-6.0mm；所述内层1的壁厚为1.5-3.0mm，其端部设有法兰面4，所述法兰面4和所述内层1为一体成型结构。结合上述技术方案，根据需要选择以下任意一项或几项技术特征应用于实施例中，是允许的，具体技术特征包括：所述外层2通过焊接的方式套设在所述内层1的外部，形成一体结构；进一步地，所述空腔3的厚度为3.0-5.0mm；进一步地，所述空腔3的内部为真空、空气或流体；进一步地，所述内层1的壁厚为2.0-2.5mm；进一步地，所述内层1采用耐高温材料制得；进一步地，所述法兰面4和所述内层1为一体铸造成型的薄壁结构；进一步地，所述外层2通过钣金冲压成型，并通过焊接和/或螺栓连接地方式组合成型。在一个实施例中，一种涡轮增压器的蜗壳结构，其为双层结构，包括内层1和外层2，所述外层2套设在所述内层1的外部，两者之间形成密封的空腔3，所述空腔3的厚度为2.5-6.0mm；所述内层1的壁厚为1.5-3.0mm，其端部设有法兰面4，所述法兰面4和所述内层1为一体成型结构；所述外层2通过焊接的方式套设在所述内层1的外部，形成一体结构；所述法兰面4和所述内层1为一体铸造成型的薄壁结构；所述外层2通过钣金冲压成型，并通过焊接和/或螺栓连接地方式组合成型。在另外一个实施例中，一种涡轮增压器的蜗壳结构，其为双层结构，包括内层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压器的蜗壳结构，其特征在于，所述蜗壳结构为双层结构，包括内层和外层，所述外层套设在所述内层的外部，两者之间形成密封的空腔，所述空腔的厚度为2.5‑6.0mm；所述内层的壁厚为1.5‑3.0mm，其端部设有法兰面，所述法兰面和所述内层为一体成型结构。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压器的蜗壳结构，其特征在于，所述蜗壳结构为双层结构，包括内层和外层，所述外层套设在所述内层的外部，两者之间形成密封的空腔，所述空腔的厚度为2.5-6.0mm；所述内层的壁厚为1.5-3.0mm，其端部设有法兰面，所述法兰面和所述内层为一体成型结构。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器的蜗壳结构，其特征在于，所述外层通过焊接的方式套设在所述内层的外部，形成一体结构。3.根据权利要求1所述的涡轮增压器的蜗壳结构，其特征在于，所述空腔的厚度为3.0-5.0mm。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋向永，段景宏，邓高，
申请(专利权)人：奕森科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31