涡轮增压器制造技术

涡轮增压器具有使第一介质膨胀的涡轮机和压缩第二介质的压缩机。涡轮机包括涡轮机壳体和装有叶片的涡轮机转子，涡轮机转子叶片径向外边缘和涡轮机壳体面向涡轮机转子叶片或定子侧部件连接到涡轮机壳体的部分限定涡轮机侧间隙。压缩机包括压缩机壳体和装有叶片的压缩机转子，压缩机转子经由轴耦接到涡轮机转子，压缩机转子叶片径向外边缘和压缩机壳体面向压缩机转子叶片或定子侧部件连接到压缩机壳体的部分限定压缩机侧间隙。涡轮机壳体和压缩机壳体各自连接到安装轴的轴承箱。涡轮机壳体面向涡轮机转子叶片或定子侧部件连接到涡轮机壳体的部分和/或压缩机壳体面向压缩机转子叶片或定子侧部件连接到压缩机壳体的部分包括包含中空空间的磨合结构。

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器
本专利技术涉及涡轮增压器。
技术介绍
图1示出了从实践中已知的涡轮增压器1的基本构造。涡轮增压器1包括涡轮机2，其用于使第一介质膨胀（expand），特别是用于使内燃机的排出气体膨胀，其中，在第一介质的膨胀期间提取能量。此外，涡轮增压器1包括压缩机3，其用于压缩第二介质，特别是待供应给内燃机的增压空气，即利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机2中提取的能量来压缩。涡轮机1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。涡轮机转子5和压缩机转子7经由安装在轴承箱9中的轴8来耦接。轴承箱9在一方面连接到涡轮机壳体4，并且在另一方面连接到压缩机6。此外，图1还示出了可选的消音器10，其被连接到压缩机壳体6，其中，增压空气经由消音器10传导。涡轮机壳体4包括流入壳体11和流出壳体12。借助于流入壳体11，待膨胀的第一介质在这里沿径向方向被供应到涡轮机转子5。借助于流出壳体12，膨胀的第一介质可在这里沿轴向方向从涡轮机转子5排出。图1的涡轮机是径流式涡轮机。此外，图1还示出了作为涡轮机壳体4的构成部分的插入件13和喷嘴环15。作为涡轮机2的连接到涡轮机壳体的定子侧组件的插入件13在径向外部跟随涡轮机转子5的涡轮机转子叶片14，并且至少部分地界定流入壳体11的流动通道。涡轮机转子叶片14的径向外边缘14a和涡轮机壳体4的面向涡轮机转子叶片14的部分或插入件13的连接到涡轮机壳体4的部分在涡轮机转子叶片14和涡轮机2的定子之间限定了涡轮机侧间隙。在图1中被实施为径向压缩机的压缩机转子7承载压缩机转子叶片16。压缩机转子叶片16的径向外边缘16a和压缩机壳体6的面向压缩机转子叶片16的部分或定子侧部件的连接到压缩机壳体的部分在压缩机转子叶片16和压缩机2的定子之间限定了压缩机侧间隙。从DE102016125189A1中已知根据图1的涡轮增压器。为了为涡轮增压器提供尽可能高的效率，期望将涡轮机转子叶片和涡轮机的定子之间的涡轮机侧间隙以及压缩机转子叶片和压缩机的定子之间的压缩机侧间隙形成得尽可能小。然而，在涡轮增压器的操作期间，存在如下风险，即：特别是在涡轮机的区域中，由于作用在涡轮机转子上的离心力，以及由于涡轮机转子的热致应变，涡轮机转子叶片碰到定子。因此，相应的转子叶片随后可能受损。这是一个缺点。从DE102015016486A1中已知一种涡轮增压器，其中，在涡轮机的区域中，插入件具有限定的轮廓，以便防止涡轮机转子的涡轮机转子叶片碰到插入件。
技术实现思路
需要一种新型的涡轮增压器，其中，在涡轮机和/或压缩机的区域中，可调整用于涡轮机转子叶片和/或压缩机转子叶片与涡轮机和/或压缩机的定子之间的间隙的小间隙尺寸，即没有如下风险，即：在转子叶片碰到定子的情况下，相应的转子叶片受损。由此出发，本专利技术是基于创建一种新型的涡轮增压器的目的。该目的通过根据权利要求1所述的涡轮增压器来解决。根据本专利技术，所述涡轮机壳体的面向所述涡轮机转子叶片的部分或所述定子侧部件的连接到所述涡轮机壳体的部分和/或所述压缩机的面向所述压缩机转子叶片的部分或所述定子侧部件的连接到所述压缩机壳体的部分承载包括中空空间的磨合结构。利用本文提出的本专利技术，首次提出，所述涡轮机壳体的面向所述涡轮机转子叶片的部分或所述定子侧部件的连接到所述涡轮机壳体的部分和/或所述压缩机壳体的面向所述压缩机转子叶片的部分或所述定子侧部件的连接到所述压缩机壳体的部分承载具有中空空间的磨合结构。当转子叶片例如由于在操作期间作用的离心力和/或由于热应变而碰到该磨合结构时，该磨合结构让位，使得相应的转子叶片不会经受任何损坏的风险。因此，在涡轮增压器的操作期间，可在相应的转子叶片的边缘与涡轮机的相应定子之间调整最小间隙，而没有损坏相应的转子叶片的风险。根据本专利技术的另一改进方案，所述磨合结构以如下方式形成为开洞的或开孔的，即：使得所述磨合结构的中空空间在相应的转子叶片的方向上或面向相应的转子叶片形成为开放的。这种开洞的或开孔的磨合结构是特别优选的，以便特别是当转子叶片碰到磨合结构时，调整转子叶片与定子侧磨合结构之间的最小间隙，而对于转子叶片和磨合结构而言没有损坏的风险。根据本专利技术的另一改进方案，所述磨合结构包括蜂窝状的中空空间。用于定子侧磨合结构的蜂窝状的中空空间是特别优选的，以便在操作期间调整转子叶片与相应的定子之间的最小间隙，而对于转子叶片和磨合结构而言没有损坏的风险。这里，本专利技术人将蜂窝状的中空空间理解为还包括例如存在于高尔夫球上的表面结构。借助于此，可实现效率的优化，这是由于因此可形成尽可能薄的湍流边界层。根据本专利技术的另一改进方案，所述磨合结构的壁具有0.2mm的最大壁厚度。所述磨合结构的这样的薄壁是特别柔性的，并且使得可以在操作期间调整转子叶片与相应的定子之间的最小间隙，而对于转子叶片和磨合结构而言没有损坏的风险。附图说明本专利技术的优选的其他改进方案由从属权利要求和后续的描述获得。本专利技术的示例性实施例借助于附图来更详细地解释而不限于此。附图示出了：图1：从实践中已知的涡轮增压器的剖视图；图2：根据本专利技术的涡轮增压器的在该涡轮增压器的设计为径流式涡轮机的涡轮机的区域中的剖视图；图3：根据本专利技术的另一涡轮增压器的在该涡轮增压器的形成为轴流式涡轮机的涡轮机的区域中的剖视图；以及图4：图2、图3的细节A-A。具体实施方式涡轮增压器1包括涡轮机2，其用于使第一介质膨胀，特别是用于使内燃机的排出气体膨胀。此外，涡轮增压器1包括压缩机3，其用于压缩第二介质，特别是增压空气，即利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机2中提取的能量来压缩。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经由轴8耦接到涡轮机转子5，该轴8被安装在轴承箱9中，其中，该轴承箱9位于涡轮机壳体4和压缩机壳体5之间，并且连接到涡轮机壳体4和压缩机壳体5两者。通常，涡轮机壳体4包括流入壳体11和流出壳体12。借助于连接到轴承箱9的流入壳体11，待膨胀的第一介质可被传导到涡轮机转子5上。借助于连接到流入壳体11的流出壳体12，膨胀的第一介质可从涡轮机转子5排出。通常，涡轮机壳体4另外还包括插入件13和喷嘴环15。插入件13部分地（insections）界定了用于第一介质的流动通道，其中，插入件13在径向外部跟随涡轮机转子5的转子叶片14。喷嘴环15定位在涡轮机转子5的上游，该喷嘴环15用于涡轮机转子5的上游的待膨胀的第一介质的流动传导。相应地，涡轮机转子5承载涡轮机转子叶片14，其中，在涡轮机转子叶片14的径向外边缘14a和在径向外部跟随的定子侧组件、通常为连接到涡轮机壳体4的定子侧插入件13之间，形成间隙。这样的间隙也在压缩机3的区域中形成在压缩机转子7的压缩机转子叶片16和在径向外部跟随压缩机转子7的压缩机壳体6之间，特别是形成在压缩机转子叶片16的外边缘16a与压缩机壳体6的面向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮增压器（1），/n具有涡轮机（2），所述涡轮机（2）用于使第一介质膨胀，/n具有压缩机（3），所述压缩机（3）用于利用在所述第一介质的膨胀期间在所述涡轮机（2）中提取的能量来压缩第二介质，/n其中，所述涡轮机（2）包括涡轮机壳体（4）和装有涡轮机转子叶片（14）的涡轮机转子（5），其中，所述涡轮机转子叶片（14）的径向外边缘（14a）和所述涡轮机壳体（4）的面向所述涡轮机转子叶片（14）的部分或定子侧部件（13）的连接到所述涡轮机壳体（4）的部分限定了涡轮机侧间隙，/n其中，所述压缩机（3）包括压缩机壳体（6）和装有转子叶片（16）的压缩机转子（7），所述压缩机转子（7）经由轴（8）耦接到所述涡轮机转子（5），其中，压缩机转子叶片（16）的径向外边缘（16a）和所述压缩机壳体（6）的面向所述压缩机转子叶片（16）的部分或定子侧部件的连接到所述压缩机壳体（6）的部分限定了压缩机侧间隙，/n其中，所述涡轮机壳体（4）和所述压缩机壳体（6）各自被连接到轴承箱（9），所述轴承箱（9）布置在所述涡轮机壳体（4）和所述压缩机壳体（6）之间，所述轴（8）被安装在所述轴承箱（9）中，/n其特征在于，/n所述涡轮机壳体（4）的面向所述涡轮机转子叶片（14）的部分或所述定子侧部件（13）的连接到所述涡轮机壳体（14）的部分和/或所述压缩机壳体（6）的面向所述压缩机转子叶片（16）的部分或所述定子侧部件的连接到所述压缩机壳体（6）的部分包括磨合结构（17），所述磨合结构（17）包括中空空间（18）。/n...

【技术特征摘要】
20190425 DE 102019110671.01.一种涡轮增压器（1），
具有涡轮机（2），所述涡轮机（2）用于使第一介质膨胀，
具有压缩机（3），所述压缩机（3）用于利用在所述第一介质的膨胀期间在所述涡轮机（2）中提取的能量来压缩第二介质，
其中，所述涡轮机（2）包括涡轮机壳体（4）和装有涡轮机转子叶片（14）的涡轮机转子（5），其中，所述涡轮机转子叶片（14）的径向外边缘（14a）和所述涡轮机壳体（4）的面向所述涡轮机转子叶片（14）的部分或定子侧部件（13）的连接到所述涡轮机壳体（4）的部分限定了涡轮机侧间隙，
其中，所述压缩机（3）包括压缩机壳体（6）和装有转子叶片（16）的压缩机转子（7），所述压缩机转子（7）经由轴（8）耦接到所述涡轮机转子（5），其中，压缩机转子叶片（16）的径向外边缘（16a）和所述压缩机壳体（6）的面向所述压缩机转子叶片（16）的部分或定子侧部件的连接到所述压缩机壳体（6）的部分限定了压缩机侧间隙，
其中，所述涡轮机壳体（4）和所述压缩机壳体（6）各自被连接到轴承箱（9），所述轴承箱（9）布置在所述涡轮机壳体（4）和所述压缩机壳体（6）之间，所述轴（8）被安装在所述轴承箱（9）中，
其特征在于，
所述涡轮机壳体（4）的面向所述涡轮机转子叶片（14）的部分或所述定子侧部件（13）的连接到所述涡轮机壳体（14）的部分和/或所述压缩机壳体（6）的面向所述压缩机转子叶片（16）的部分或所述定子侧部件的连接到所述压缩机壳体（6）的部分包括磨合结构（17），所述磨合结构（17）包括中空空间（18）。


2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述磨合结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：H贝内特施克，A博恩霍恩，C海因茨，
申请(专利权)人：曼恩能源方案有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE