涡轮增压器制造技术

一种涡轮增压器具有涡轮机和压缩机，涡轮机壳体和压缩机壳体各自连接到设置在其之间的轴承壳体，涡轮机壳体的流入壳体和轴承壳体经由紧固设备连接使得紧固设备采用第一区段安装到流入壳体的凸缘并且采用第二区段至少部分地与轴承壳体的凸缘重叠，其中在流入壳体的凸缘与轴承壳体的凸缘之间以及在喷嘴环的凸缘与密封盖的凸缘之间被夹紧使得在流入壳体的凸缘与喷嘴环的凸缘之间形成第一接触夹紧区域、在喷嘴环的凸缘与密封盖的凸缘之间形成第二接触夹紧区域、在密封盖的凸缘与轴承壳体的凸缘之间形成第三接触夹紧区域。在第一接触夹紧区域的区域中和/或在第二接触夹紧区域的区域中和/或在第三接触夹紧区域的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。

Turbocharger

A turbocharger has a turbine and a compressor. The turbine shell and the compressor shell are respectively connected to the bearing shell arranged between them. The inflow shell and the bearing shell of the turbine shell are connected by the fastening device so that the fastening device is installed into the flange of the inflow shell in the first section and overlaps at least partially with the flange of the bearing shell in the second section. The first contact clamping area is formed between the flange of the inflow shell and the flange of the bearing shell and between the flange of the nozzle ring and the flange of the sealing cover, the second contact clamping area is formed between the flange of the nozzle ring and the flange of the sealing cover, and the first contact clamping area is formed between the flange of the sealing cover and the flange of the bearing shell. Three contact clamping area. The adjacent surfaces contacting each other in the area of the first contact clamping area and/or in the area of the second contact clamping area and/or in the area of the third contact clamping area are hardened.

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器
本专利技术涉及一种涡轮增压器。
技术介绍
从DE102013002605A1中已知涡轮增压器的基本结构。涡轮增压器包括涡轮机，在该涡轮机中第一介质膨胀。此外，涡轮增压器包括压缩机，在该压缩机中第二介质被压缩，即利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机中提取的能量。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压缩机转子。在涡轮机的涡轮机壳体和压缩机的压缩机壳体之间定位有轴承壳体，其中轴承壳体一方面连接到涡轮机壳体并且在另一方面连接到压缩机壳体。在轴承壳体中安装有轴，涡轮机转子经由该轴联接到压缩机转子。从实践中已知的是，涡轮机的涡轮机壳体（即所谓的流入壳体）以及轴承壳体经由优选地设计为夹紧爪的紧固设备彼此连接。被设计为夹紧爪的此类紧固设备采用其第一区段经由紧固装置安装到涡轮机壳体的凸缘并且采用第二区段至少部分地与轴承壳体的凸缘重叠。通过此类紧固设备，轴承壳体和涡轮机壳体的组合被夹紧，即在涡轮机壳体和轴承壳体之间夹紧密封盖和喷嘴环。涡轮机壳体填充有待被膨胀的第一介质，特别地填充有待被膨胀的废气。涡轮机壳体的流入壳体在涡轮机转子的方向上传导废气。在流入壳体中，存在相对于周围环境的超压，其在第一介质膨胀期间在涡轮机经受提取能量时被减压。在涡轮机壳体或流入壳体与轴承壳体的连接区域中，可能发生泄漏，使得在涡轮机中待被膨胀的第一介质可经由涡轮机壳体与轴承壳体之间的连接区域进入周围环境。这是不利的。为了抵制在涡轮机中待被膨胀的第一介质的此类泄漏，根据实践，增加涡轮机壳体或流入壳体与轴承壳体之间的夹紧，特别地经由用于紧固装置的更大的紧固扭矩，优选地被设计为夹紧爪的紧固设备经由该紧固装置安装到涡轮机壳体。这增加了紧固设备与轴承壳体之间的夹紧力。此外，轴承壳体与密封盖之间、密封盖与喷嘴环之间以及喷嘴环和流入壳体之间的夹紧力增加。紧固设备与轴承壳体之间、轴承壳体与密封盖之间、密封盖与喷嘴环之间以及喷嘴环与流入壳体之间的上述接触夹紧区域由于组件（特别地轴承壳体和流入壳体）的不同热膨胀而暴露于相对运动。相对运动也可能由振动或气体力引起。结合大接触压力或大预加载或大夹紧力，在接触夹紧区域的区域中可由于所谓的挖掘效应而发生。这会导致在涡轮机中待被膨胀的第一介质泄漏到周围环境中，而且同时，在极端情况下，流入壳体和轴承壳体的连接可能松开。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的是产生一种具有较低磨损风险的新型涡轮增压器。该目的通过根据权利要求1的涡轮增压器来解决。根据本专利技术，在第一接触夹紧区域的区域中和/或在第二接触夹紧区域的区域中和/或在第三接触夹紧区域的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。因此，可以减少接触夹紧区域的区域中的磨损。优选地，在来自包括第一接触夹紧区域和第二接触夹紧区域以及第三接触夹紧区域的接触夹紧区域的组群的至少两个接触夹紧区域的区域中、特别优选地所有三个接触夹紧区域的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。因此，可以进一步减少接触夹紧区域的区域中的磨损。在紧固区域的第二区段与轴承壳体的凸缘之间形成第四接触夹紧区域，其彼此接触的邻接表面优选地同样被硬化。因此，可以进一步减小接触夹紧区域的区域中的磨损。根据本专利技术的有利的进一步开发，在第一接触夹紧区域中的涡轮机壳体的凸缘的表面和/或在第三接触夹紧区域中的轴承壳体的凸缘的表面各自通过涂覆进行硬化。在第一接触夹紧区域和/或第二接触夹紧区域中的喷嘴环的凸缘的表面和/或在第二接触夹紧区域和/或第三接触夹紧区域中的密封盖的凸缘的表面通过氮化进行硬化。这种表面的硬化是优选的。附图说明从从属权利要求和以下描述中获得本专利技术的优选的进一步开发。通过附图但不受限于附图来更详细地解释本专利技术的示例性实施例。在附图中示出：图1是通过涡轮增压器的横截面；图2是在涡轮增压器的流入壳体的区域和轴承壳体的区域中的通过涡旋增压器的横截面。具体实施方式本专利技术涉及涡轮增压器。涡轮增压器1包括用于膨胀第一介质、特别是用于膨胀内燃机的废气的涡轮机2。此外，涡轮增压器1包括用于压缩第二介质、特别是增压空气的压缩机3，即利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机2中提取的能量。在此，涡轮机2包括涡轮机壳体4和涡轮机转子5。压缩机3包括压缩机壳体6和压缩机转子7。压缩机转子7经由安装在轴承壳体9中的轴8联接到涡轮机转子5，其中轴承壳体9定位在涡轮机壳体4与压缩机壳体5之间并且连接到涡轮机壳体4和压缩机壳体5两者。涡轮机2的涡轮机壳体4包括流入壳体11和流出壳体12。通过流入壳体11，可以将在涡轮机2的区域中待被膨胀的第一介质供给到涡轮机转子5。通过流出壳体12，在涡轮机转子5的区域中膨胀的第一介质从涡轮机2流离。除了流入壳体11和流出壳体12之外，涡轮机壳体4包括插入件13，其中插入件13特别地在流入壳体11的区域中延伸，即相邻于涡轮机转子5，径向向外邻接涡轮机转子5的移动叶片14。此外，涡轮机壳体4包括喷嘴环15。喷嘴环15也称为涡轮机引导装置。此外，图1示出了在流入壳体11和轴承壳体9的连接区域中的密封盖16。密封盖16也称为轴承壳体盖或隔热罩。涡轮机2的流入壳体11经由紧固设备17连接到轴承壳体2，使得紧固设备17采用第一区段19、即通过多个紧固装置20安装到流入壳体11的凸缘18，并且紧固设备17采用第二区段21至少部分地与轴承壳体9的凸缘26重叠。紧固设备17也被称为夹紧爪。在周向方向上看，紧固设备17可以是分段的。每个紧固装置20包括拧入到流入壳体11的凸缘18中的带螺纹螺栓22和作用在带螺纹螺栓22的另一端上的螺母23，其中通过拧紧螺母23，可经由紧固设备17在流入壳体11上和在轴承壳体9上施加限定的预加载力。通过这种方式，喷嘴环15和密封盖16的相应凸缘24、25被夹紧在流入壳体11和轴承壳体9之间。以上述方式，在涡轮机2的流入壳体11与轴承壳体9之间的连接区域中形成多个接触夹紧区域，即在流入壳体11的凸缘18与喷嘴环15的凸缘24之间形成第一接触夹紧区域27，在喷嘴环15的凸缘24与密封盖16的凸缘25之间形成第二接触夹紧区域28，在密封盖16的凸缘25与轴承壳体9的凸缘26之间形成第三接触夹紧区域29，以及在轴承壳体9的凸缘26与紧固设备17的第二区段21之间形成第四接触夹紧区域30。就本专利技术而言，在第一接触夹紧区域27的区域中和/或在第二接触夹紧区域28的区域中和/或在第三接触夹紧区域29的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。优选地，在来自包括第一接触夹紧区域27和第二接触夹紧区域28以及第三接触夹紧区域29的接触夹紧区域的组群的至少两个接触夹紧区域的区域中、特别优选地所有三个接触夹紧区域的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。在本专利技术的有利的进一步开发中，可以设置，在第四接触夹紧区域30的区域中彼此接触的邻接表面也被硬化。优选地，邻接表面的硬化被实现为使得各个表面的表面硬度达到至少40HRC。在本专利技术的优选示例性实施例中，设置，在第一接触夹紧区域27中涡轮机2的流入壳体11的凸缘18的表面通过涂覆、优选地通过钴铬涂层进行硬化，该钴铬涂层通过喷涂施加到流入壳体11的凸缘18上。在第一接触夹紧区域27中和在第二接触夹紧区域28中喷嘴环15的凸缘24的表面在每种情况下通过氮化、优选地通过气体氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮增压器（1），具有用于使第一介质膨胀的涡轮机（2），其中所述涡轮机（2）包括涡轮机壳体（4）和涡轮机转子（5），具有用于在所述第一介质的膨胀期间利用所述涡轮机（2）中提取的能量压缩第二介质的压缩机（3），其中所述压缩机（3）包括压缩机壳体（6）和压缩机转子（7），所述压缩机转子（7）经由轴（8）联接到所述涡轮机转子（5），其中所述涡轮机壳体（4）和所述压缩机壳体（6）各自连接到布置在其之间的轴承壳体（9），在所述轴承壳体（9）中安装有轴（8），其中所述涡轮机壳体（4）的流入壳体（11）和所述轴承壳体（9）经由紧固设备（17）彼此连接，使得所述紧固设备（17）采用第一区段（19）安装到所述流入壳体（11）的凸缘（18）并且采用第二区段（21）至少部分地与轴承壳体（9）的凸缘（26）重叠，其中在所述流入壳体（11）的所述凸缘（18）与所述轴承壳体（9）的所述凸缘（26）之间以及在喷嘴环（15）的凸缘（24）与密封盖（16）的凸缘（25）之间被夹紧，使得在所述流入壳体（11）的所述凸缘（18）与所述喷嘴环（15）的所述凸缘（24）之间形成第一接触夹紧区域（27）、在所述喷嘴环（15）的所述凸缘（24）与所述密封盖（16）的所述凸缘（25）之间形成第二接触夹紧区域（28）、以及在所述密封盖（16）的所述凸缘（25）与所述轴承壳体（9）的所述凸缘（26）之间形成第三接触夹紧区域（29），其特征在于，在所述第一接触夹紧区域（27）的区域中和/或在所述第二接触夹紧区域（28）的区域中和/或在所述第三接触夹紧区域（29）的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。...

【技术特征摘要】
2017.09.05 DE 102017215539.61.一种涡轮增压器（1），具有用于使第一介质膨胀的涡轮机（2），其中所述涡轮机（2）包括涡轮机壳体（4）和涡轮机转子（5），具有用于在所述第一介质的膨胀期间利用所述涡轮机（2）中提取的能量压缩第二介质的压缩机（3），其中所述压缩机（3）包括压缩机壳体（6）和压缩机转子（7），所述压缩机转子（7）经由轴（8）联接到所述涡轮机转子（5），其中所述涡轮机壳体（4）和所述压缩机壳体（6）各自连接到布置在其之间的轴承壳体（9），在所述轴承壳体（9）中安装有轴（8），其中所述涡轮机壳体（4）的流入壳体（11）和所述轴承壳体（9）经由紧固设备（17）彼此连接，使得所述紧固设备（17）采用第一区段（19）安装到所述流入壳体（11）的凸缘（18）并且采用第二区段（21）至少部分地与轴承壳体（9）的凸缘（26）重叠，其中在所述流入壳体（11）的所述凸缘（18）与所述轴承壳体（9）的所述凸缘（26）之间以及在喷嘴环（15）的凸缘（24）与密封盖（16）的凸缘（25）之间被夹紧，使得在所述流入壳体（11）的所述凸缘（18）与所述喷嘴环（15）的所述凸缘（24）之间形成第一接触夹紧区域（27）、在所述喷嘴环（15）的所述凸缘（24）与所述密封盖（16）的所述凸缘（25）之间形成第二接触夹紧区域（28）、以及在所述密封盖（16）的所述凸缘（25）与所述轴承壳体（9）的所述凸缘（26）之间形成第三接触夹紧区域（29），其特征在于，在所述第一接触夹紧区域（27）的区域中和/或在所述第二接触夹紧区域（28）的区域中和/或在所述第三接触夹紧区域（29）的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，在来自包括所述第一接触夹紧区域（27）和所述第二接触夹紧区域（28）以及所述第三接触夹紧区域（29）的接触夹紧区域的组群的至少两个接触夹紧区域的区域中彼此接触的邻接表面被硬化。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，在来自包括所述第一接触夹紧区域（27）和所述第二接触夹紧区域（28）以及所述第三接触夹紧区域（29）的接触夹紧区域的组群的所有三个接触夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：K巴尔托洛梅，S尤伦布罗克，JC哈格，J克利马，T魏斯布罗德，
申请(专利权)人：曼能源解决方案欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE