涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体制造技术

涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体（10），具有流动入口侧端部（11），在流动入口侧端部（11）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）限定横截面为圆形的流动管道（15），具有流动出口侧端部（12），在流动出口侧端部（12）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）限定横截面为环形的流动管道（16），具有肋状物（17），涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）经由所述肋状物彼此连接。肋状物（17）在其导流表面（18,19）之间具有平均距离，所述导流表面在相应肋状物（17）的流入侧（21）和流出侧（20）之间以及外壁（13）和内壁（14）之间延伸，所述平均距离对应于涡轮机流入壳体的外壁（13）的厚度的最少1.5倍。

Turbine inflow into shell of axial-flow turbine with turbocharger

The turbine of an axial-flow turbocharger flows into the shell (10) with a flow inlet end (11). At the flow inlet end (11), the outer wall (13) of the turbine flows into the shell (15) has a circular flow pipe (15) with a flow outlet end (12). At the end (12) of the flow outlet side, the turbine flows into the outer wall (13) of the shell. The inner wall (14) of the turbine inflow case is connected with an annular flow pipe (16) with ribs (17), the outer wall (13) of the turbine inflow case and the inner wall (14) of the turbine inflow case via the ribs. The rib (17) has an average distance between its diversion surface (18,19), which extends between the inflow side (21) and the outflow side (20) of the corresponding rib (17) and between the outer wall (13) and the inner wall (14), and the average distance corresponds to a minimum of 1.5 times the thickness of the outer wall (13) of the turbine inflow shell.

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体
本专利技术涉及涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体。
技术介绍
涡轮增压器包括用于使第一介质膨胀的涡轮机和用于压缩第二介质的压缩机。涡轮增压器的涡轮机包括涡轮机壳体和涡轮机转子。涡轮增压器的压缩机包括压缩机壳体和涡轮增压器转子。涡轮机转子和压缩机转子通过可旋转地安装在涡轮增压器的轴承壳体中的轴彼此连接。涡轮增压器的轴承壳体连接到涡轮机壳体并且还连接到压缩机壳体。涡轮增压器的涡轮机可以实施为轴流式涡轮机或径流式涡轮机。类似地，涡轮增压器的压缩机可以实施为轴流式压缩机或径流式压缩机。此处，本专利技术涉及实施为轴流式涡轮机的涡轮增压器的涡轮机的涡轮机壳体的涡轮机流入壳体。涡轮增压器的轴流式涡轮机的基本构造从De202014002981U1中已知。相应地，该现有技术通过摘录的方式将涡轮机的涡轮机转子与涡轮机壳体的涡轮机流入壳体一起示出。在DE202014002981U1中，示出了涡轮机流入壳体的流动出口侧端部，在流动出口侧端部处，涡轮机流入壳体即其径向内壁和径向外壁限定横截面为环形的流动管道。待膨胀的介质可以经由该环形流动管道被供给到轴流式涡轮机的涡轮机转子。根据DE202014002981U1，喷嘴环定位在涡轮机转子和涡轮机流入壳体的流动出口侧端部之间。喷嘴环也被描述为引导装置或引导挡板。根据实践，已知涡轮机流入壳体的径向内壁和其径向外壁经由肋状物彼此连接，所述肋状物在涡轮机流入壳体的流动出口侧端部处延伸穿过环形流动管道。待供给到涡轮机转子的介质在这些肋状物周围循环。实践中已知的涡轮机流入壳体遭受由于热循环导致的裂纹形成。因此，涡轮机流入壳体的使用寿命受到限制。除了裂纹形成之外，在实践中已知涡轮机流入壳体存在问题，同样由于热循环，可以形成涡轮机流入壳体与组件（特别是安装在涡轮机流入壳体上的引导装置或喷嘴环）之间的相对运动，通过该相对运动，在操作期间已经出现的涡轮机流入壳体与引导装置之间的间隙发生改变。需要涡轮机流入壳体，其遭受由于热循环导致的减少的裂纹形成。此外，需要最小化由于热循环而形成的涡轮机流入壳体与安装到涡轮机流入壳体的组件之间的相对运动。
技术实现思路
由此开始，本专利技术基于形成新型涡轮机流入壳体的目的。根据本专利技术的第一方面，该目的通过根据权利要求1所述的涡轮机流入壳体来解决。根据第一方面，肋状物在其导流表面之间具有平均距离，导流表面在相应肋状物的流入侧和流出侧之间以及在外壁和内壁之间延伸，所述平均距离最少对应于1.5倍的涡轮机流入壳体的外壁的厚度。肋状物的导流表面之间的该平均距离决定了肋状物的厚度。通过这种肋状物，可以减少由于热循环导致的涡轮机流入壳体上的裂纹形成。此外，涡轮机流入壳体与安装在涡轮机流入壳体上的组件之间的相对运动的风险可以被最小化。根据本专利技术的第二方面，该目的通过根据权利要求6所述的涡轮流入壳体来解决。根据第二方面，在轴向截面中观看，肋状物相对于径向方向轴向地倾斜。通过肋状物的这种倾斜，裂纹形成以及涡轮机流入壳体和安装在其上的组件之间的相对运动的风险同样可以被最小化。根据本专利技术的第三方面，该目的通过根据权利要求9所述的涡轮机流入壳体来解决。根据第三方面，在轴向观看方向上观看，肋状物相对于径向方向切向地倾斜。肋状物的这种倾斜用于使由于热循环而导致的裂纹形成最小化并且使涡轮机流入壳体与安装在其上的组件之间的相对运动最小化。根据本专利技术的第四方面，该目的通过根据权利要求12所述的涡轮机流入壳体来解决。根据第四方面，肋状物以过渡半径并入外壁中以及并入内壁中，所述过渡半径在外壁的区域中以及在内壁的区域中不均等地倒圆相应肋状物。由此，可以使由热循环导致的裂纹形成风险和相对运动风险最小化。根据本专利技术的第五方面，该目的通过根据权利要求15所述的涡轮机流入壳体来解决。根据第五方面，用于引导挡板的连接部分与肋状物并入内壁中的区域相邻地形成在内壁背离肋状物的侧面上。用于引导挡板或引导装置或喷嘴环的连接部分是特别有利的，以便使由于热循环而导致的涡轮机流入壳体与引导挡板之间的相对运动最小化。然而，该连接部分也是有利的，以便于使热循环而导致的裂纹形成风险最小化。本专利技术的上述五个方面可以单独使用或者优选彼此组合使用。因此，上述五个方面中的两个、上述五个方面中的三个、上述五个方面中的四个或全部五个方面可以彼此组合使用。特别优选的是第一方面、第二方面、第三方面和第四方面中的涡轮流入壳体的构造，即肋状物的限定厚度与肋状物的倾斜度和不均等地倒圆的过渡半径组合。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中获得。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。在那里显示：图1是穿过根据本专利技术的涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体的轴向截面，图2是沿图1的观看方向II的视图，图3是图1的平面III-III的截面图。具体实施方式图1示出了涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体10。这种涡轮机流入壳体10包括流动入口侧端部11和流动出口侧端部12。在流动入口侧端部11处，在轴流式涡轮机的区域中待膨胀的介质进入涡轮机流入壳体10。在流动出口侧端部12处，该介质沿轴向方向排出涡轮机流入壳体10，以便随后沿轴向方向被供给到轴流式涡轮机的涡轮机转子。相应地，在流动出口侧端部12的区域中介质的出口方向沿轴流式涡轮机的轴向方向延伸。为此，图1中示出的穿过涡轮机流入壳体10的图1的截面也被描述为轴向截面。涡轮机流入壳体10包括外壁13和内壁14。外壁13在涡轮机流入壳体10的流动入口侧端部11处限定涡轮机流入壳体10的流动管道15，流动管道15的横截面是圆形的。在流动出口侧端部12处，外壁13与内壁14一起限定涡轮机流入壳体10的流动管道16，流动管道16的横截面是环形的。在图3所示的示例性实施例中，涡轮机流入壳体10实施为弯管设计。在流动入口侧11的区域中的流动的入口方向相对于在流动出口侧端部12的区域中的流动的出口方向偏移90°。因此，在图1所示的示例性实施例中，待供给到涡轮机转子的介质的流动被偏转90°。但是，本专利技术不限于弯管设计的涡轮机流入壳体。在未实施为弯管设计的涡轮机流入壳体的情况下，涡轮机流入壳体的流动入口侧端部11的区域中的流动入口方向以及流动出口侧端部12的区域中的流动出口方向在轴向方向上延伸。在每种情况下，横截面为圆形的流动管道15在流动入口侧端部11的区域中由外壁13限定，并且在流动出口侧端部12的区域中环形流动管道16由外壁13和内壁14限定。内壁14也被描述为锥管形。在流动出口侧端部12的区域中，即外壁13和内壁14限定涡轮机流入壳体10的环形流动管道16的地方，肋状物17延伸，其中肋状物17将外壁13和内壁14彼此连接并延伸穿过环形流动管道16。因此，流过涡轮机流入壳体10的介质围绕肋状物17循环。图2示出了在图1的观看方向II中的涡轮机流入壳体10。图1的观看方向II在轴向方向上延伸。因此，在图2中，观看方向指向涡轮机流入壳体10的流动出口侧端部12的区域中的环形流动管道16中。根据本专利技术的第一方面，肋状物17在其导流表面18,19之间具有平均距离并且因此具有平均厚度，该平均厚度最小对应于外壁13的厚度s的1.5倍，导流表面18,19在相应肋状物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体（10），具有流动入口侧端部（11），在流动入口侧端部（11）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）限定横截面为圆形的流动管道（15），具有流动出口侧端部（12），在流动出口侧端部（12）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）限定横截面为环形的流动管道（16），具有肋状物（17），涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）经由所述肋状物彼此连接，其特征在于，所述肋状物（17）在其导流表面（18,19）之间具有平均距离，所述导流表面在相应肋状物（17）的流入侧（21）和流出侧（20）之间以及外壁（13）和内壁（14）之间延伸，所述平均距离对应于涡轮机流入壳体的外壁（13）的厚度的最少1.5倍。

【技术特征摘要】
2017.06.30 DE 102017114608.31.涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体（10），具有流动入口侧端部（11），在流动入口侧端部（11）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）限定横截面为圆形的流动管道（15），具有流动出口侧端部（12），在流动出口侧端部（12）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）限定横截面为环形的流动管道（16），具有肋状物（17），涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）经由所述肋状物彼此连接，其特征在于，所述肋状物（17）在其导流表面（18,19）之间具有平均距离，所述导流表面在相应肋状物（17）的流入侧（21）和流出侧（20）之间以及外壁（13）和内壁（14）之间延伸，所述平均距离对应于涡轮机流入壳体的外壁（13）的厚度的最少1.5倍。2.根据权利要求1所述的涡轮机流入壳体，其特征在于，所述肋状物（17）的导流表面（18,19）之间的平均距离对应于涡轮机流入壳体的外壁（13）的厚度的1.5倍至3.0倍之间。3.根据权利要求1或2所述的涡轮机流入壳体，其特征在于，所述肋状物（17）的导流表面（18,19）之间的平均距离对应于涡轮机流入壳体的外壁（13）的厚度的最少1.6倍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮机流入壳体，其特征在于，所述肋状物（17）的导流表面（18,19）之间的平均距离对应于外壁（13）的厚度的1.6倍至2.6倍之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮机流入壳体，其特征在于，所述涡轮机流入壳体根据权利要求6至15中任一项而进一步发展。6.涡轮增压器的轴流式涡轮机的涡轮机流入壳体（10），具有流动入口侧端部（11），在流动入口侧端部（11）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）限定横截面为圆形的流动管道（15），具有流动出口侧端部（12），在流动出口侧端部（12）处，涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）限定横截面为环形的流动管道（16），具有肋状物（17），涡轮机流入壳体的外壁（13）和涡轮机流入壳体的内壁（14）经由所述肋状物彼此连接，其特征在于，在轴向截面中观看，肋状物（17）相对于径向方向（23）轴向地倾斜。7.根据权利要求6所述的涡轮机流入壳体，其特征在于，在轴向截面中观看，相应肋状物（17）的纵向中心轴线（24）与径向方向（23）包含角度（α），所述角度（α）在20°至80°之间，优选在20°至70°之间，特别优选地在20°至60°之间。8.根据权利要求6或7所述的涡轮机流入壳体，其特征在于，在轴向截面中观看，在涡轮机流入壳体的弯管设计的情况下，所述肋状物（17）的纵向中心轴线（24）以这样的方式相对于径向方向（23）以肋状物特有角度（α）轴向地倾斜：所述肋状物（17）在外壁（13）和内壁（14）之间具有相同或近似相同的肋状物高度。9.涡轮增压器的轴流式涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：M克勒，S施彭格勒，
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