多级涡轮增压组件制造技术

描述了一种多级涡轮增压组件(100)。多级涡轮增压组件(100)包括高压级(110)，该高压级包括与高压压缩机(114)联接的高压涡轮(113)。此外，多级涡轮增压组件(100)包括低压级(120)，该低压级包括与低压压缩机(124)联接的低压涡轮(123)。此外，多级涡轮增压组件(100)包括包围高压级(110)和低压级(120)的壳体(130)，其中，所述壳体(130)是单个单元。所述壳体(130)是单个单元。所述壳体(130)是单个单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多级涡轮增压组件


[0001]本公开的实施例涉及多级涡轮增压组件。特别地，本公开的实施例涉及具有一个或更多个高压级和一个或更多个低压级的多级涡轮增压组件，尤其被配置用于轴向流。

技术介绍

[0002]多级涡轮增压器由彼此互连并且与发动机增压空气路径连接(例如，通过中间冷却器和增压空气冷却器)的独立单元涡轮增压器组件组成。涡轮壳体通过允许热气流动的排气管连接：首先将发动机排气引导至高压涡轮的入口，然后将流通过高压涡轮的出口引导至低压涡轮的入口，并且最后，使用排气歧管将流通过出口通道引导至环境。这种类型的结构要求在发动机装置上的大型组件的占用空间(即安装所组装的单元所需的空间)，以及多个管道连接件、波纹管、支持件、联轴器、隔热件和结构增强支架，以减少管道振动和防止故障模式。此外，这样的装置在部件组件、材料清单和服务方面相当复杂。在间距为基本值的机载发动机组件上，努力减少多级涡轮增压器的总体占用空间。此外，由于涡轮壳体及其相关连接管道的温度普遍较高，因此使用了笨重的隔热板和绝缘材料。
[0003]因此，鉴于上述情况，需要改进的多级涡轮增压组件，其至少部分地克服了现有技术的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述情况，提供了一种根据独立权利要求1所述的多级涡轮增压组件。此外，提供了根据权利要求21所述的一种用于至少移动废气涡轮组件的第一转子块和第二转子块的方法。从从属权利要求、说明书和附图中可以明显看出其他方面、优点和特征。
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种多级涡轮增压组件。多级涡轮增压组件包括高压级，尤其是至少一个高压级，其包括与高压压缩机联接的高压涡轮。此外，多级涡轮增压组件包括低压级，尤其是至少一个低压级，其包括与低压压缩机联接的低压涡轮。此外，多级涡轮增压组件包括壳体，该壳体包围高压级(尤其是至少一个高压级)和低压级(尤其是至少一个低压级)。壳体是单个单元。
[0006]因此，与现有技术相比，提供了一种改进的多级涡轮增压组件。特别地，本公开的实施例通过将不同级的壳体集成到单个单元中，有益地减少了发动机占用空间。另外的优点是，能够通过减少零件的数量(即通过消除不同涡轮级之间的互连)来降低组装成本。此外，如本文所述的多级涡轮增压组件的实施例被有益地配置为使得能够消除连接不同级涡轮的排气管。因此，能够提高气流性能和效率。此外，提供作为单个单元的多级涡轮增压组件壳体提供了将连续冷却系统并入壳体中的可能性，例如，通过提供具有中间空间的双壁壳体来提供冷却套。因此，与现有技术相比，通过本公开的实施例，能够减少或甚至消除用于在多级涡轮增压组件的运行期间用于屏蔽来自于壳体的热量的附加热量屏蔽。此外，本文所述的实施例提供了到发动机增压空气冷却器单元的增压空气管道的简化。另外的优点是模块化的可能性，使得能够满足具有多种配置的发动机平台的要求。此外，本公开的实施
例有益地提供了在高压级与低压级之间、尤其是在高压涡轮与低压涡轮之间和/或在高压压缩机与低压压缩机之间的间隙控制以及流的控制。
[0007]根据本公开的另外的方面，提供了一种用于至少移动废气涡轮组件的第一转子块和第二转子块的方法。废气涡轮组件具有壳体，其中第一转子块和第二转子块中的每个都设置在壳体中，其轴线平行对齐，并限定了轴向方向。壳体是单个单元。该方法包括：将第一转子块和第二转子块附接到(刚性)紧固构件；以及将第一转子块和第二转子块沿轴向方向至少部分地同时移出(例如，拉出)壳体，同时将第一转子块和第二转子块附接到紧固构件。特别地，至少移动废气涡轮组件的第一转子块和第二转子块能够理解为组装或去除。
[0008]因此，通过使第一转子块和第二转子块至少部分地同时移出壳体，第一转子块和第二转子块的受控快速去除(或部分去除)得以实现。
附图说明
[0009]以能够详细地理解本公开的上述特征的方式，参照实施例可以获得上面简要总结的本公开的更具体的描述。附图涉及本公开的实施例，并在下文中进行描述：
[0010]图1示出了根据本文所述实施例的多级涡轮增压组件的示意图；
[0011]图2示出了根据本文所述实施例的多级涡轮增压组件的示意侧视图；
[0012]图3A和3B示出了根据本文所述实施例的多级涡轮增压组件的进气口侧的示意性前视图；
[0013]图4示出了根据本文所述实施例的多级涡轮增压组件的废气入口/出口侧的示意性前视图；
[0014]图5示出了根据本文所述实施例的具有空气旁通阀的多级涡轮增压组件的示意图；
[0015]图6示出了根据本文所述实施例的具有废气旁通阀的多级涡轮增压组件的示意图；以及
[0016]图7示出了根据本文所述实施例的具有旁路系统的多级涡轮增压组件的示意图。
具体实施方式
[0017]现在将详细参考各种实施例，其一个或多个示例在每个附图中示出。每个示例都是作为解释提供的，并不意味着作为限制。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征能够在任何其他实施例上使用或与任何其他实施例结合使用，以产生另外的实施例。本公开旨在包括这种修改和变化。
[0018]在以下对附图的描述中，相同的附图标记是指相同或类似的组件。通常，仅描述关于各个实施例的差异。除非另有规定，否则一个实施例中的部分或方面的描述也能够应用于另一个实施例中的相应部分或方面。
[0019]参考图1，描述了根据本公开的多级涡轮增压组件100。根据能够与本文所述的其他实施例组合的实施例，多级涡轮增压组件100包括高压级110，该高压级包括与高压压缩机114联接(尤其是机械联接)的高压涡轮113。此外，多级涡轮增压组件100包括低压级120，该低压级包括与低压压缩机124联接(尤其是机械联接)的低压涡轮123。此外，多级涡轮增压组件100包括包围高压级110和低压级120的壳体130。壳体130是单个单元。特别地，壳体
130集成了高压级110和低压级120的壳体。换句话说，壳体130可以是集成的单个单元。
[0020]应当理解，如本文所述，多级涡轮增压组件100可以包括一个或更多个高压级110和/或一个或更多个低压级120。因此，如本文所述的壳体130可以封闭所述一个或更多个高压级110和所述一个或更多个低压级120。
[0021]因此，与现有技术相比，提供了一种改进的多级涡轮增压组件。特别地，本公开的实施例通过将不同级的壳体集成到单个单元中，有益地提供了减少的发动机占用空间。另外的优点是，能够通过减少零件数量来降低组装成本，即通过消除不同涡轮级之间的互连来降低组装成本。此外，多级涡轮增压组件的有益配置使得能够消除将所述一个或更多个高压级和所述一个或更多个低压级进行连接的排气管。因此，能够提高气流性能和效率。
[0022]此外，提供作为单个单元的多级涡轮增压组件壳体提供了将连续冷却系统并入壳体中的可能性，例如，通过提供具有中间空间的双壁壳体来提供冷却套，如本文所述。因此，与现有技术相比，通过本公开的实施例，能够减少或甚至消除用于在多级涡轮增压组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多级涡轮增压组件(100)，其包括
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高压级(110)，其包括与高压压缩机(114)联接的高压涡轮(113)；
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低压级(120)，其包括与低压压缩机(124)联接的低压涡轮(123)；以及
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壳体(130)，其包围高压级(110)和低压级(120)，其中，所述壳体(130)是单个单元。2.根据权利要求1所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括在高压涡轮(113)的高压涡轮出口(112)与低压涡轮(123)的低压涡轮入口(121)之间的通道(133)，尤其是流优化的通道。3.根据权利要求1或2所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括第四法兰(144)，所述第四法兰用于连接废气入口(131)，所述废气入口用于向所述壳体(130)内的高压涡轮(113)提供来自发动机(170)的废气，特别地，所述废气入口(131)是高压涡轮入口(111)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括第三法兰(143)，所述第三法兰用于连接废气出口(132)，所述废气出口用于将来自低压涡轮(123)的废气提供到所述壳体(130)外部，特别地，所述废气出口(132)是低压涡轮出口(122)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括内壳(134)和外壳(135)，其中，中间空间(136)设置在内壳(134)与外壳(135)之间，并且其中，所述中间空间(136)被配置为提供冷却剂。6.根据权利要求5所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括用于提供冷却剂到中间空间(136)中的冷却剂入口(137)和用于从所述中间空间(136)移除冷却剂的冷却剂出口(138)。7.根据权利要求5或6所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述中间空间(136)是设置在所述高压级(110)和低压级(120)周围的连续空间。8.根据权利要求1至7中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体130是单件结构，尤其是铸造材料的集成单件结构。9.根据权利要求1至8中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述高压级(110)设置在低压级(120)之下，反之亦然。10.根据权利要求1至9中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述高压级(110)被配置为在所述多级涡轮增压组件的运行期间具有与所述低压级(110)的转动方向相反或相同的转动方向。11.根据权利要求1至10中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括用于将消音器、入口壳体或入口管连接到低压压缩机入口(125)的第一法兰(141)。12.根据权利要求1至11中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述壳体(130)包括第二法兰(142)，所述第二法兰用于将入口壳体或入口管、尤其是弯头入口壳体或弯头入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫，
申请(专利权)人：涡轮增压系统瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：