用于废气涡轮增压机的叶轮，废气涡轮增压机和用于平衡废气涡轮增压机的转子装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于废气涡轮增压机的叶轮，其中叶轮(1)在废气涡轮增压机(3)的壳体中围绕转动轴线能转动地安装，并且其中叶轮(1)具有轮毂(5)，所述轮毂具有轮脊(6)和背离轮脊(6)构成的轮端，并且其中在轮毂(5)上构成多个叶轮叶片(4)，所述叶轮叶片在轮脊(6)和轮端之间延伸，并且其中在多个叶轮叶片(4)的第一叶片(7)和多个叶轮叶片(4)的与第一叶片(7)相邻地设置的第二叶片(8)之间构成的叶片通道(9)中设置有平衡标记(11)。根据本发明专利技术，平衡标记(11)像三角形地构成。此外，本发明专利技术涉及具有这种叶轮的废气涡轮增压机和用于平衡用于这种废气涡轮增压机的转子装置的方法。

Method for impellers for exhaust gas turbochargers, exhaust gas turbochargers and rotor units for balancing exhaust gas turbochargers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于废气涡轮增压机的叶轮，废气涡轮增压机和用于平衡废气涡轮增压机的转子装置的方法
本专利技术涉及一种权利要求1的前序部分中说明的类型的用于废气涡轮增压机的叶轮，根据权利要求5的废气涡轮增压机以及在权利要求6的前序部分中说明的类型的用于平衡废气涡轮增压机的转子装置的方法。
技术介绍
公开文献DE102010048099A1公开一种具有废气涡轮增压机的叶轮的转子装置。叶轮具有叶轮叶片，所述叶轮叶片设置在轮毂上，所述轮毂具有轮脊和背离轮脊构成的轮端。在轮脊上将弧形的平衡标记引入叶轮中。从公开文献DE102015219374A1可以获知一种转子装置，其具有梨段形的平衡标记。由此，所述梨段形的平衡标记具有基体，所述基体具有头部，所述头部与基体相比明显更小地构成。成问题的是，基体朝向轮中心设置，而头部朝向轮外棱边定位。这意味着，由于朝轮中心方向逐渐变细的叶片通道连同这样构成的平衡标记存在关于用于消除不平衡的材料去除方面的限制。同样已知的是，将平衡标记引入轮脊和轮端之间的毂中。在此，在两个叶轮叶片之间构成的叶片通道中在所述叶片通道的通道底部中设置有平衡标记。在某些情况下，在该区域中然而不能提供足够的可去除的质量，因为优选将平衡标记安置在叶轮的最大轮直径的区域中，在该区域中通常存在最小的壁厚度。这于是在最不利的情况下造成提高的废品率。在通过铣切制造的平衡标记中，在平衡标记的底部中，也就是说在叶轮的最小厚度的区域中，产生高的材料应力。这意味着，通过在叶轮的厚度上进行材料去除来去除对于降低或消除不平衡足够的材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于废气涡轮增压机的改进的叶轮、这种废气涡轮增压机以及用于平衡这种废气涡轮增压机的转子装置的方法，由此能够实现改进的平衡。所述目的通过具有权利要求1的特征的用于废气涡轮增压机的叶轮，通过具有权利要求5的特征的废气涡轮增压机以及通过具有权利要求6的特征的用于平衡废气涡轮增压机的转子装置的方法来实现。具有本专利技术的适宜的且不平常的改进方式的有利设计方案在从属权利要求中说明。本专利技术的第一方面涉及用于废气涡轮增压机的叶轮，所述叶轮在废气涡轮增压机的壳体中围绕转动轴线可转动地安装。转子装置具有轮毂，所述滚轮具有轮脊和背离轮脊构成的轮端。在轮毂和轮脊之间多个叶轮叶片延伸地构成，其中在多个叶轮叶片的第一叶片和多个叶轮叶片的与第一叶片相邻地设置的第二叶片之间构成的叶片通道中设置有平衡标记。根据本专利技术，平衡标记像三角形地，优选三角形地构成。优点是，在不损害叶轮的最小厚度的情况下增大平衡标记，因为用于得到平衡标记的材料去除三维地进行。也就是说换言之，材料去除沿叶轮的纵向轴线的方向，从而沿叶轮的深度或沿叶轮的厚度，沿周向以及沿叶轮的径向方向进行。因为材料去除沿提到的三个方向进行，所以与现有技术的平衡标记相比去除明显更多的材料而不损害叶轮在运行中的强度。也就是说，可以明显减少所制造的叶轮的废品率。铣切的应力最大值处于铣切的边缘处，也就是说换言之在如下区域中，所述区域具有比在平衡标记的中心所存在的材料厚度更大的材料厚度，这例如在点状的平衡标记处存在。通过平衡标记的所述构成，能特别好地平衡与叶轮相关联并且包括轴的转子装置，使得转子装置在废气涡轮增压机的运行期间可以进行特别良好的且至少近似不存在不平衡的转动运动，其中叶轮能与所述转子装置或与所述转子装置抗扭地连接。在一个设计方案中，平衡标记的边沿周向延伸地设置。优点在于叶片通道的通道底部的优化利用，所述通道底部从叶轮的轮外棱边起始朝叶轮的轮中心方向逐渐变细并且近似像三角形地构成。由此，与现有的通道底部相匹配地，三角形状的平衡标记的两个另外的边朝轮中心的方向延伸地设置以实现必要的材料去除。因为通常靠近叶轮叶片的应力是小的，所以能有利地在叶轮叶片附近构成平衡标记。在另一设计方案中，平衡标记的标记底部小于平衡标记的自由面。也就是说换言之，平衡标记的边朝轮脊方向逐渐变细地构成。优点在于能降低缺口应力，因为在标记底部和边之间可以构成倒圆的、至少一个棱边不尖锐的过渡部。根据本专利技术的平衡标记尤其有利地适合于压缩机转子，所述压缩机转子在轮脊和轮端之间尤其在轮外棱边处具有与涡轮机转子相比更小的壁厚度。壁厚度的减少除了用于减少叶轮的惯性矩以外还用于减少材料，由此同样可以降低叶轮的材料成本从而可以低成本地制造压缩机转子。因为平衡标记像三角形地构成，所以平衡标记的环周可以在平衡标记的深度延伸较小的情况下被调整，使得可实现足够的材料去除以得到不存在不平衡的叶轮。本专利技术的第二方面涉及一种废气涡轮增压机，其尤其用于内燃发动机，所述废气涡轮增压机具有在壳体中可转动地安装的转子装置，所述转子装置包括轴以及至少一个与轴抗扭地连接的根据本专利技术的叶轮。本专利技术的第一方面的有利的设计方案能视为本专利技术的第二方面的有利的设计方案并且反之亦然。废气涡轮增压机的转子装置由于有利地平衡叶轮和尤其转子装置而具有特别安静的转动运动，这有益于废气涡轮增压机的有效运行以及所述废气涡轮增压机的长的使用寿命。本专利技术的第三方面涉及一种用于平衡在废气涡轮增压机的壳体中可转动地来安装的转子装置，尤其转子装置的叶轮的方法，所述叶轮在叶轮的轮毂上具有多个叶轮叶片。在多个叶轮叶片的至少一个第一叶片和多个叶轮叶片的与第一叶片相邻的第二叶片之间构成具有通道底部的叶片通道，在所述通道底部中构成平衡标记。根据本专利技术提出，在高速平衡中制造根据权利要求1至4中任一项的平衡标记。优点在于，借助于高速平衡法可以将转子装置完全地，不仅将单个叶轮彼此独立地，在一个过程中平衡，由此在平衡转子装置时实现显著的时间减少。此外，例如可以在压缩机转子处添加平衡标记时修正涡轮机转子的剩余不平衡度。同样可以通过弹性效应来修正所产生的不平衡。平衡标记的低成本的制造借助于材料去除法，换言之通过材料去除实现，其中优选使用铣切法。有利地使用球头形状的刀具，从而在相互接触的棱边的和/或面的区域中可以倒圆地构成连接元件和/或过渡部。优点在于明显降低缺口应力，所述缺口应力在尖锐的、从而不倒圆地构成的连接元件和/或过渡部的区域中产生，如其例如在使用柱头铣刀时所构成那样，并且可能造成叶轮或转子装置的故障。附图说明本专利技术的其他优点、特征和细节从优选的实施例的下面的描述中以及根据附图得出。在上文中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中提到的和/或在附图中仅示出的特征或特征组合不仅以分别给出的组合，而且也可以其他组合或可单独地应用，而没有脱离本专利技术的范围。相同的或功能相同的元件关联有相同的附图标记。附图示出：图1示出根据现有技术的叶轮的局部的立体图；图2示出根据现有技术的另一叶轮的局部的立体图；图3示出在第一实施例中的根据本专利技术的叶轮的局部的立体图；图4示出在第二实施例中的根据本专利技术的叶轮的局部的立体图；图5示出在第三实施例中的根据本专利技术的叶轮的局部的立体图；以及图6示出在第四实施例中的根据本专利技术的叶轮的局本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于废气涡轮增压机的叶轮，其中所述叶轮(1)在所述废气涡轮增压机(3)的壳体中围绕转动轴线能转动地安装，并且其中所述叶轮(1)具有轮毂(5)，所述轮毂具有轮脊(6)和背离所述轮脊(6)构成的轮端，并且其中在所述轮毂(5)上构成多个叶轮叶片(4)，所述叶轮叶片在所述轮脊(6)和所述轮端之间延伸，并且其中在多个叶轮叶片(4)的第一叶片(7)和多个叶轮叶片(4)的与所述第一叶片(7)相邻地设置的第二叶片(8)之间构成的叶片通道(9)中设置有平衡标记(11)，/n其特征在于，/n所述平衡标记(11)像三角形地构成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171012 DE 102017123819.01.一种用于废气涡轮增压机的叶轮，其中所述叶轮(1)在所述废气涡轮增压机(3)的壳体中围绕转动轴线能转动地安装，并且其中所述叶轮(1)具有轮毂(5)，所述轮毂具有轮脊(6)和背离所述轮脊(6)构成的轮端，并且其中在所述轮毂(5)上构成多个叶轮叶片(4)，所述叶轮叶片在所述轮脊(6)和所述轮端之间延伸，并且其中在多个叶轮叶片(4)的第一叶片(7)和多个叶轮叶片(4)的与所述第一叶片(7)相邻地设置的第二叶片(8)之间构成的叶片通道(9)中设置有平衡标记(11)，
其特征在于，
所述平衡标记(11)像三角形地构成。


2.根据权利要求1所述的叶轮，
其特征在于，
所述平衡标记(11)的边(12)沿周向延伸地设置。


3.根据权利要求1或2所述的叶轮，
其特征在于，
所述平衡标记(11)的标记底部(18)小于所述平衡标记(11)的自由面(20)。


4.根据权利要求1所述的叶轮，
其特征在于，
所述叶轮(1)是压缩机转...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏珊·希贝尔，罗伯托·德桑蒂斯，马丁·克雷谢尔，托尔斯滕·格拉姆施，勒内·霍夫曼，
申请(专利权)人：IHI供应系统国际有限责任公司，IHI供应系统国际德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE