轴流式涡轮制造技术

本发明专利技术涉及轴流式涡轮。具体而言，一种轴流式涡轮(10)带有转子侧上的涡轮叶轮(11)，其包括动叶片(12)；带有定子侧上的涡轮壳(13)；带有盖环(20)，其非绝对地紧固至涡轮壳(13)，盖环(20)沿径向在外侧跟随动叶片(12)，且与动叶片(12)一起限定径向间隙(22)；且带有定心环(23)，其非绝对地连接至盖环(20)，使得定心环(23)和盖环(20)之间的牵引大于盖环(20)和涡轮壳(13)之间的牵引，其中定心环(23)至少区段地伸出到涡轮壳(13)的凹槽(24)中，使得在轴流式涡轮的冷状态中，定心环(23)经由其径向内表面在凹槽(24)的径向内表面上定心，而在轴流式涡轮的热状态中，定心环(23)经由其径向外表面在凹槽(24)的径向外表面上定心。

Axial flow turbine

The invention relates to an axial flow turbine. \u5177\u4f53\u800c\u8a00\uff0c\u4e00\u79cd\u8f74\u6d41\u5f0f\u6da1\u8f6e(10)\u5e26\u6709\u8f6c\u5b50\u4fa7\u4e0a\u7684\u6da1\u8f6e\u53f6\u8f6e(11)\uff0c\u5176\u5305\u62ec\u52a8\u53f6\u7247(12)\uff1b\u5e26\u6709\u5b9a\u5b50\u4fa7\u4e0a\u7684\u6da1\u8f6e\u58f3(13)\uff1b\u5e26\u6709\u76d6\u73af(20)\uff0c\u5176\u975e\u7edd\u5bf9\u5730\u7d27\u56fa\u81f3\u6da1\u8f6e\u58f3(13)\uff0c\u76d6\u73af(20)\u6cbf\u5f84\u5411\u5728\u5916\u4fa7\u8ddf\u968f\u52a8\u53f6\u7247(12)\uff0c\u4e14\u4e0e\u52a8\u53f6\u7247(12)\u4e00\u8d77\u9650\u5b9a\u5f84\u5411\u95f4\u9699(22)\uff1b\u4e14\u5e26\u6709\u5b9a\u5fc3\u73af(23)\uff0c\u5176\u975e\u7edd\u5bf9\u5730\u8fde\u63a5\u81f3\u76d6\u73af(20)\uff0c\u4f7f\u5f97\u5b9a\u5fc3\u73af(23)\u548c\u76d6\u73af(20)\u4e4b\u95f4\u7684\u7275\u5f15\u5927\u4e8e\u76d6\u73af(20)\u548c\u6da1\u8f6e\u58f3(13)\u4e4b\u95f4\u7684\u7275\u5f15\uff0c\u5176\u4e2d\u5b9a\u5fc3\u73af(23)\u81f3\u5c11\u533a\u6bb5\u5730\u4f38\u51fa\u5230\u6da1\u8f6e\u58f3(13)\u7684\u51f9\u69fd(24)\u4e2d\uff0c\u4f7f\u5f97\u5728\u8f74\u6d41\u5f0f\u6da1\u8f6e\u7684\u51b7\u72b6\u6001\u4e2d\uff0c\u5b9a\u5fc3\u73af(23)\u7ecf\u7531\u5176\u5f84\u5411\u5185\u8868\u9762\u5728\u51f9\u69fd(24)\u7684\u5f84\u5411\u5185\u8868\u9762\u4e0a\u5b9a\u5fc3\uff0c\u800c\u5728\u8f74\u6d41\u5f0f\u6da1\u8f6e\u7684\u70ed\u72b6\u6001\u4e2d\uff0c\u5b9a\u5fc3\u73af(23)\u7ecf\u7531\u5176\u5f84\u5411\u5916\u8868\u9762\u5728\u51f9\u69fd(24)\u7684 Centering on the outward surface.

【技术实现步骤摘要】
轴流式涡轮
本专利技术涉及轴流式涡轮。此外，本专利技术涉及具有此轴流式涡轮的排气涡轮增压器。
技术介绍
从实践已知的轴流式涡轮包括在转子侧上带有动叶片的涡轮叶轮和在定子侧上的涡轮壳。此外，从实践已知通过紧固螺栓将盖环非绝对地紧固至涡轮壳，其中盖环沿径向在外侧跟随动叶片，且与动叶片一起限定径向间隙。从DE102009045167A1已知一种排气涡轮增压器的轴流式涡轮，带有涡轮壳、包括动叶片的涡轮叶轮和紧固至涡轮壳的盖环。在操作期间，涡轮壳和盖环遭受不均匀加热，结果，动叶片和盖环之间的径向间隙改变。盖环和动叶片之间的此改变的径向间隙可引起涡轮叶轮的动叶片摩擦盖环。这是不利的。因此需要一种轴流式涡轮，在该轴流式涡轮的情况下，动叶片和盖环之间的径向间隙在操作期间遭受较少变化。
技术实现思路
从这开始，本专利技术基于产生新类型的轴流式涡轮和具有此轴流式涡轮的排气涡轮增压器的目的。此目的通过根据权利要求1的轴流式涡轮解决。根据本专利技术的轴流式涡轮包括用于盖环的定心环，其中定心环非绝对地连接至盖环，使得定心环和盖环之间的牵引大于盖环和涡轮壳之间的牵引。定心环至少区段地伸出到涡轮壳的凹槽中，即，使得在轴流式涡轮的冷状态中，定心环经由其径向内表面在涡轮壳的凹槽的径向内表面上定心，而在轴流式涡轮的热状态中，定心环经由其径向外表面在涡轮壳的凹槽的径向外表面上定心。根据本专利技术的轴流式涡轮包括定心环，其中定心环和盖环以及盖环和涡轮壳分别非绝对地紧固至彼此。通过定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率，在操作期间在轴流式涡轮的加热和冷却期间允许盖环在涡轮壳上的热引起的滑动，然而盖环和定心环之间没有相应的相对运动。涡轮壳的凹槽(定心环至少区段地伸出到其中)的径向内表面和径向外表面界定盖环和涡轮壳之间的热引起的相对运动，且因此限制动叶片和盖环之间的径向间隙的变化。涡轮转子的动叶片摩擦盖环的危险可因此降低。根据有利的进一步发展，盖环和定心环经由第一紧固螺栓非绝对地紧固至彼此，且盖环和涡轮壳经由第二紧固螺栓非绝对地紧固至彼此。定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率优选地由第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的拧紧扭矩和/或大小和/或数目确定。定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮环之间的牵引之间的比率因此可特别容易且有利地调整，以便允许盖环和涡轮壳之间的热引起的相对运动但避免盖环和定心环之间的相应的相对运动。根据有利的进一步发展，定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率另外由定心环和盖环之间以及盖环和涡轮壳之间的摩擦表面的粗糙度决定。涡轮环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率因此可容易且有利地调整。根据有利的进一步发展，基于动叶片，涡轮壳包括流入侧上的壳区段、流入侧上的喷嘴环以及流出侧上的壳区段，其中盖环经由第二紧固螺栓紧固在流出侧上的壳区段上，且喷嘴环另外将盖环夹在涡轮壳上。特别当喷嘴环将盖环夹在涡轮壳上且从而提供盖环和涡轮壳之间的牵引的一部分时，盖环和涡轮壳之间的第二紧固螺栓的数目可降低。作为变型，牵引还可由喷嘴环完全接管。在此变型中，紧固螺栓实施为使得其相对于底部旋拧或旋拧到套环上，且在螺栓头部和盖环的支撑部之间产生间隙。紧固螺栓因此“自由”。如例如关于膨胀套筒描述的进一步的措施不是必需的。紧固螺栓然后仅用于组装防护，使得带有定心环的盖环在组装/拆卸期间不掉下且作为防旋转装置。排气涡轮增压器在权利要求12中限定。附图说明本专利技术的优选进一步发展从从属权利要求和以下描述获得。本专利技术的示例性实施例通过附图更加详细地阐述，而不限于此。附图示出了：图1为穿过根据本专利技术的轴流式涡轮的第一轴向区段；图2为穿过根据本专利技术的轴流式涡轮的第二轴向区段；图3为穿过根据本专利技术的轴流式涡轮的第三轴向区段；图4为根据本专利技术的轴流式涡轮在轴向观察方向上的细节；图5为图4的区段V-V；以及图6为图4的区段VI-VI。参照标号列表10轴流式涡轮11涡轮转子12动叶片13涡轮壳14壳区段15喷嘴环16壳区段17夹环18紧固螺栓19防旋转装置20盖环21紧固螺栓22径向间隙23定心环24紧固螺栓25凹槽26表面27表面28表面29表面30通道孔31螺纹开孔32通道孔33通道孔34螺纹开孔35膨胀套筒36轴向间隙。具体实施方式本专利技术涉及轴流式涡轮，特别是用于排气涡轮增压器的轴流式涡轮。图1至图3示出了穿过轴流式涡轮10的三个不同的轴向区段，其相对于彼此在周向方向上偏置，其中示出了轴流式涡轮10具有带有动叶片12的涡轮转子11。此外，图1至图3示出了涡轮壳13，其中在图1至图3中，示出了涡轮壳13的多个区段，即，关于动叶片12在流入侧上的壳区段14、同样在流入侧上的喷嘴环15以及在流出侧上的壳区段16。在图1至图3中示出的示例性实施例中，流入侧上的喷嘴环15经由夹环17和紧固螺栓18安装在流入侧上的壳区段14上，其中防旋转装置19防止流入侧上的喷嘴环15和流入侧上的壳区段14之间的相对旋转。此外，图1示出了定子侧上的盖环20。盖环20在涡轮壳13的流出侧上的壳区段16上(即，经由图3中可见的紧固螺栓21)紧固至涡轮壳13(即，在图1至图3中)。这些紧固螺栓21用于将盖环20非绝对地紧固在涡轮壳13的壳区段16上。盖环12定位得沿径向在外侧邻接涡轮转子11的动叶片12，且与涡轮转子11的动叶片12一起界定径向间隙22。根据本专利技术的轴流式涡轮10包括用于盖环20的定心环23，其非绝对地安装在盖环20上，即，经由图2中可见的紧固螺栓24。这里，定心环23和盖环20之间的牵引大于盖环20和涡轮壳13之间的牵引，使得允许盖环20和涡轮壳13之间的温度引起的相对运动，但防止定心环23和盖环20之间的相应的热引起的相对运动。连接至盖环20的定心环23区段地伸出到涡轮壳13的(即，其壳区段16的)凹槽25中，即，使得在轴流式涡轮10的冷状态中，定心环23经由径向内表面26在凹槽25的径向内表面27上定心，而在轴流式涡轮的热状态中，定心环23经由径向外表面28在凹槽25的径向外表面29上定心。轴流式涡轮的冷状态意思是轴流式涡轮在其中被冷却的状态，而轴流式涡轮10的热状态意思是轴流式涡轮在操作期间在其中被加热的状态。涡轮壳13的壳区段16的凹槽25的径向表面27、29因此限制盖环20相对于涡轮壳13的相对运动，即，通过紧固至盖环20的定心环23的相应的径向表面26、28与涡轮壳13的凹槽25的相应的径向表面27、29的相互作用。如已经阐述的那样，盖环20和定心环23经由紧固螺栓24(见图2)紧固至彼此，其中这些紧固螺栓24在下文中描述为第一紧固螺栓。这些第一紧固螺栓24延伸穿过盖环20中的相应的通道孔30且接合在定心环23的螺纹开孔31中。盖环20经由紧固螺栓21(见图3)紧固至涡轮壳13的壳区段16，其中这些紧固螺栓21在下文中描述为第二紧固螺栓。这些第二紧固螺栓21延伸穿过盖环20和定心环23的通道孔32、33且接合到涡轮壳13的螺纹开孔34中。如已经阐述的那样，盖环和定心环23之间的牵引大于盖环和涡轮壳13之间的牵引。定心环23和盖环20之间的牵引与盖环20和涡轮壳13之间的牵引之间的比率特别地由紧固螺栓21、24的拧紧扭矩和/或大小和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴流式涡轮(10)，带有转子侧上的涡轮叶轮(11)，其包括动叶片(12)；定子侧上的涡轮壳(13)；盖环(20)，其非绝对地紧固至所述涡轮壳(13)，所述盖环(20)沿径向在外侧跟随所述动叶片(12)，且与所述动叶片(12)一起限定径向间隙(22)；其特征在于，定心环(23)，其非绝对地连接至所述盖环(20)，使得所述定心环(23)和所述盖环(20)之间的牵引大于所述盖环(20)和所述涡轮壳(13)之间的牵引，其中所述定心环(23)至少区段地伸出到所述涡轮壳(13)的凹槽(24)中，使得在所述轴流式涡轮的冷状态中，所述定心环(23)经由其径向内表面在所述凹槽(24)的径向内表面上定心，而在所述轴流式涡轮的热状态中，所述定心环(23)经由其径向外表面在所述凹槽(24)的径向外表面上定心。

【技术特征摘要】
2016.06.06 DE 102016209911.61.一种轴流式涡轮(10)，带有转子侧上的涡轮叶轮(11)，其包括动叶片(12)；定子侧上的涡轮壳(13)；盖环(20)，其非绝对地紧固至所述涡轮壳(13)，所述盖环(20)沿径向在外侧跟随所述动叶片(12)，且与所述动叶片(12)一起限定径向间隙(22)；其特征在于，定心环(23)，其非绝对地连接至所述盖环(20)，使得所述定心环(23)和所述盖环(20)之间的牵引大于所述盖环(20)和所述涡轮壳(13)之间的牵引，其中所述定心环(23)至少区段地伸出到所述涡轮壳(13)的凹槽(24)中，使得在所述轴流式涡轮的冷状态中，所述定心环(23)经由其径向内表面在所述凹槽(24)的径向内表面上定心，而在所述轴流式涡轮的热状态中，所述定心环(23)经由其径向外表面在所述凹槽(24)的径向外表面上定心。2.根据权利要求1所述的轴流式涡轮，其特征在于，所述涡轮壳(13)基于所述动叶片(12)包括流入侧上的壳区段(14)、流入侧上的喷嘴环(15)以及流出侧上的壳区段(16)，其中所述盖环(20)紧固至所述流出侧上的壳区段(16)。3.根据权利要求1或权利要求2所述的轴流式涡轮，其特征在于，所述盖环(20)和所述定心环(23)经由第一紧固螺栓(24)非绝对地紧固至彼此。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的轴流式涡轮，其特征在于，所述盖环(20)和所述涡轮壳(13)经由第二紧固螺栓(21)非绝对...

【专利技术属性】
技术研发人员：O勒夫莱茵，
申请(专利权)人：曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE