径向压缩机和涡轮增压器制造技术

一种径向压缩机，其具有包括活动叶片的压缩机转子；具有压缩机壳体，其接纳包括导叶的扩散器；其中扩散器至少分区段限定在径向方向上引导成远离压缩机转子的活动叶片的流动管道；其中扩散器的导叶包括流动入口边缘、流动出口边缘和在流动入口边缘与流动出口边缘之间延伸的流动引导侧；其中扩散器的导叶作用在扩散器的支撑本体上并且突出到由扩散器至少分区段限定的流动管道中；其中扩散器的导叶合并到扩散器的支撑本体中以形成限定在流动侧上的弯曲区域；并且其中在弯曲区域的每一位置中，即在流动入口边缘的区域中、在流动出口边缘的区域中以及在流动入口边缘与流动出口边缘之间的区域中，在每一情况下形成限定在流动侧上的曲率半径。

Radial compressor and turbocharger

A compressor with a compressor rotor with active blades; a compressor housing with a diffuser including guide vane; at least the diffuser section of the diffuser is defined in a radial direction to guide the moving vane far away from the compressor rotor; and the guide vane of the diffuser includes the flow inlet edge. A flow guide side extending between the edge of the flow outlet and between the edge of the flow entrance and the edge of the flow exit; in which the guide vane of the diffuser acts on the support body of the diffuser and is protruded to the flow pipe defined by the diffuser at least section; of which the diffuser Guide leaves are formed in the support body of the diffuser to form a flow duct. A curved area defined on the flow side is defined in each position in the bending region, that is, in a region at the edge of the flow entrance, in the area at the edge of the flow exit, and in the area between the flow entrance edge and the flow exit edge, in each case the radius of curvature is limited to the flow side.

【技术实现步骤摘要】
径向压缩机和涡轮增压器
本专利技术涉及一种径向压缩机，并且涉及一种涡轮增压器。
技术介绍
涡轮增压器具有压缩机和涡轮机。在涡轮增压器的涡轮机中，第一介质（尤其内燃机的废气）膨胀，其中在该过程中提取的能量用于涡轮增压器的压缩机中以便压缩第二介质（尤其用于内燃机的增压空气）。本专利技术涉及一种涡轮增压器的径向压缩机，并且涉及一种具有径向压缩机的涡轮增压器。涡轮增压器的径向压缩机包括压缩机壳体和压缩机转子。径向压缩机的压缩机转子经受轴向流入和径向流出，其中压缩机转子携载活动叶片。通常，压缩机壳体容纳插入件和扩散器，其中插入件至少分区段限定通向转子的活动叶片和扩散器的流动管道，即，引导成远离转子的活动叶片的流动管道。从EP1340920B1已知一种带有扩散器的径向压缩机，其中所公开径向压缩机的扩散器包括导叶。扩散器的导叶作用在形成为板的扩散器的支撑本体上。
技术实现思路
从此开始，本专利技术基于创造一种包括扩大泵稳定性极限的新型径向压缩机和一种具有此径向压缩机的涡轮增压器的目的。此目的通过根据权利要求1所述的径向压缩机解决。根据本专利技术，扩散器的导叶合并到扩散器的支撑本体中以形成限定在流动侧上的弯曲区域，其中在弯曲区域的每一位置中，即，在流动入口边缘的区域中、在流动出口边缘的区域中以及在流动入口边缘与流动出口边缘之间的区域中，形成在每一情况下限定在流动侧上的曲率半径。由此，可以扩大径向压缩机的泵稳定性极限。根据第一有利进一步发展，在弯曲区域的每一位置中在每一情况下形成恒定曲率半径。优选地，相应曲率半径与压缩机的径向直径的比值大于或等于0.015、优选地大于或等于0.02、尤其优选地大于或等于0.025。相应最小曲率半径与扩散器的相应导叶的轴向高度的比值优选地小于或等于1。由此，可以有利地扩大径向压缩机的泵稳定性极限。根据第二替代有利进一步发展，在弯曲区域的每一位置中在每一情况下形成在最小曲率半径与最大曲率半径之间变化的可变曲率半径。优选地，相应最大曲率半径与压缩机转子的径向直径的比值大于或等于0.015、优选地大于或等于0.02、尤其优选地大于或等于0.025。相应最小曲率半径与扩散器的相应导叶的轴向高度的比值优选地小于或等于1。由此，还可以有利地扩大径向压缩机的泵稳定性极限。在权利要求12中限定根据本专利技术的涡轮增压器。附图说明从从属权利要求和以下描述获得本专利技术的优选进一步发展。本专利技术的示例性实施例通过附图更详细地解释、而不限于此。附图显示：图1是穿过根据本专利技术的径向压缩机的轴向截面；图2是图1的细节；图3是图1的替代性细节；以及图4是穿过根据本专利技术的另一径向压缩机的轴向截面。具体实施方式本专利技术涉及一种径向压缩机，并且涉及一种具有径向压缩机的涡轮增压器。所属领域的技术人员熟悉涡轮增压器的基本结构。此处指出涡轮增压器包括压缩机和涡轮机。在涡轮增压器的涡轮机中，第一介质（尤其废气）膨胀。在第一介质的膨胀期间提取的能量用于压缩机中以便压缩第二介质（尤其增压空气）。图1显示穿过第一径向压缩机10的示意性横截面，其中径向压缩机10包括具有活动叶片12的压缩机转子11和压缩机壳体13。压缩机壳体13容纳带有导叶15的扩散器14，其中在压缩机转子11的下游的扩散器14分区段限定流动管道，该流动管道在径向方向上延伸，并且在径向方向上延伸或引导成远离压缩机转子11的活动叶片12。将在径向压缩机中压缩的介质在轴向方向上流入压缩机转子11中并且在径向方向上流出压缩机转子11，即经由带有导叶15的扩散器14。扩散器14的每一导叶15具有流动入口边缘16、流动出口边缘17和在流动入口边缘16与流动出口边缘17之间延伸的流动引导侧18,19。扩散器14的导叶15作用在扩散器14的板状支撑本体20上，其中扩散器14经由支撑本体20紧固到压缩机壳体13。从支撑本体20开始，扩散器14的导叶15延伸到在压缩机转子11的下游在径向方向上延伸的径向压缩机10的流动管道中。就本专利技术而言，扩散器14的导叶15合并到扩散器14的支撑本体20中以形成限定在流动侧上的弯曲区域21。限定在流动侧上的此弯曲区域21围绕扩散器14的相应导叶15在到扩散器14的支撑本体20的过渡区域中循环，以便相应地，此弯曲区域21既形成在相应导叶15的流动入口边缘16的区域中，并且还形成在相应导叶15的流动出口边缘17的区域中以及在流动入口边缘16与流动出口边缘17之间延伸的相应导叶15的流动引导侧18和19的区域中。在弯曲区域21的每一位置中，即，在流动入口边缘16的区域中，在流动出口边缘17的区域中以及在在流动入口边缘16与流动出口边缘17之间延伸的流动引导侧18,19的区域中，在每一情况下形成所限定的曲率半径R。在图1的示例性实施例中，此曲率半径R在弯曲区域21的每一位置中在每一情况下恒定，同时，此外，在弯曲区域21的每一位置中在图1的示例性实施例中形成相同限定的恒定曲率半径R。此处特别假定曲率半径R与压缩机转子11的径向直径D的比值R/D大于或等于0.015、优选地大于或等于0.02、尤其优选地大于或等于0.025。相应曲率半径R与扩散器14的相应导叶15的轴向高度H之间的比值R/H小于或等于1。具有限定在扩散器14的导叶15与扩散器14的支撑本体20之间的流动侧上的弯曲区域21的根据本专利技术的径向压缩机10确保尤其在满载范围内径向压缩机的扩大泵稳定性极限。因此，可以实现可利用特性图宽度的增加。因此，可以覆盖扩大马达操作范围和/或实现充气压力的增加。此外，泵稳定性极限的扩大使得在瞬态负载变化期间（例如在涡轮增压器的加速时）径向压缩机的更稳健功能成为可能。图2显示图1的径向压缩机10在扩散器14的导叶15的区域中（即在扩散器14的导叶15与扩散器14的支撑本体20之间的弯曲区域21之间的过渡区域中）的细节。如已经解释，在弯曲区域21的每一位置中（即，在流动入口边缘16的区域中、在流动出口边缘17的区域中以及在在流动入口边缘16与流动出口边缘17之间延伸的流动引导侧18,19的区域中）在图1,2的示例性实施例中在每一情况下形成相同限定的恒定曲率半径R。与此相比，图4显示穿过径向压缩机10的示意性横截面，借助其，在弯曲区域21的每一位置中，所限定恒定曲率半径在每一情况下再次形成在流动侧上，其中然而，形成在弯曲区域21的每一位置上的恒定曲率半径改变，尤其在流动出口边缘17的方向上从流动入口边缘16开始减小。图4显示在流动入口边缘16的区域中恒定曲率半径R2并且在流动出口边缘17的区域中恒定曲率半径R1形成在弯曲区域21中，其中在流动出口边缘17的方向上从流动入口边缘16开始，在流动引导侧18,19的区域中，在每一位置中形成另一恒定曲率半径，其在流动出口边缘17上的半径R1的方向上从流动入口边缘16处的半径R2开始减小。参考图1描述的上述比值R/D和R/H适用于这些曲率半径中的每一者，即，也适用于曲率半径R2和R1。特别是当如图1、图2和图4中所示恒定曲率半径R,R1和R2分别形成在弯曲区域21的每一位置中时，因此导叶15合并到扩散器14的支撑本体20中以形成圆的一段，尤其圆的¼段。根据径向压缩机10的替代性构造，假定在限定在流动侧上的弯曲区域21的每一位置中，形成限定在述流动侧上的曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向压缩机(10)，具有包括活动叶片(12)的压缩机转子(11)；具有压缩机壳体(13)，其接纳包括导叶(15)的扩散器(14)；其中所述扩散器(14)至少分区段限定流动管道，所述流动管道在径向方向上引导成远离所述压缩机转子(11)的所述活动叶片(12)；其中所述扩散器(14)的所述导叶(15)包括流动入口边缘(16)、流动出口边缘(17)和在所述流动入口边缘(16)与所述流动出口边缘(17)之间延伸的流动引导侧(18, 19)；其中所述扩散器(14)的所述导叶(15)作用在所述扩散器的支撑本体(20)上并且突出到由所述扩散器(14)至少分区段限定的所述流动管道中；其特征在于所述扩散器(14)的所述导叶(15)合并到所述扩散器(14)的所述支撑本体(20)中，以形成限定在流动侧上的弯曲区域(21)；在所述弯曲区域(21)的每一位置中，即，在所述流动入口边缘(16)的区域中、在所述流动出口边缘(17)的区域中以及在所述流动入口边缘(16)与所述流动出口边缘(17)之间的区域中，在每一情况下形成限定在所述流动侧上的曲率半径。

【技术特征摘要】
2017.01.27 DE 102017101590.61.一种径向压缩机(10)，具有包括活动叶片(12)的压缩机转子(11)；具有压缩机壳体(13)，其接纳包括导叶(15)的扩散器(14)；其中所述扩散器(14)至少分区段限定流动管道，所述流动管道在径向方向上引导成远离所述压缩机转子(11)的所述活动叶片(12)；其中所述扩散器(14)的所述导叶(15)包括流动入口边缘(16)、流动出口边缘(17)和在所述流动入口边缘(16)与所述流动出口边缘(17)之间延伸的流动引导侧(18,19)；其中所述扩散器(14)的所述导叶(15)作用在所述扩散器的支撑本体(20)上并且突出到由所述扩散器(14)至少分区段限定的所述流动管道中；其特征在于所述扩散器(14)的所述导叶(15)合并到所述扩散器(14)的所述支撑本体(20)中，以形成限定在流动侧上的弯曲区域(21)；在所述弯曲区域(21)的每一位置中，即，在所述流动入口边缘(16)的区域中、在所述流动出口边缘(17)的区域中以及在所述流动入口边缘(16)与所述流动出口边缘(17)之间的区域中，在每一情况下形成限定在所述流动侧上的曲率半径。2.根据权利要求1所述的径向压缩机，其特征在于，在所述弯曲区域(21)的每一位置中，在每一情况下形成恒定曲率半径(R,R1,R2)。3.根据权利要求2所述的径向压缩机，其特征在于，所述相应曲率半径(R,R1,R2)与所述压缩机转子(12)的径向直径(D)的比值(R/D;R1/D,R2/D)大于或等于0.015、优选地大于或等于0.02、尤其优选地大于或等于0.25。4.根据权利要求2或3所述的径向压缩机，其特征在于，所述相应曲率半径(R,R1,R2)与所述扩散器(14)的所述相应导叶(15)的轴向高度(H)的比值(R/H,R1/H,R2/H)小于或等于1。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的径向压缩机，其特征在于，在所述弯曲区域(21)的每一位置中，即，在所述流动入口边缘(16)的区域中、在所述流动出口边缘(17)的区域中以及在所述流动入口边缘(16)与所述流动出口边缘(17)之间的区域中，形成相同限定的恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：H贝内齐克，BE维尔科茨，C海因茨，A莱泽尔，
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