描述了一种用于使涡轮壳体(40)相对于涡轮系统的径流式涡轮机的中心轴线(33)定心的定心装置(10)。定心装置(10)包括具有外径D1和内径D2的环形主体(11)，其中D1/D2之比≤2。另外，定心装置(10)包括设置在环形主体(11)的侧表面(12)上的两个或更多个定心元件(16)，用于与设置在支承壳体(20)上的相应的互补定心元件(21)接合。两个或更多个定心元件(16)被配置用于在两个或更多个定心元件(16)与相应的互补定心元件(21)接合期间允许环形主体(11)的径向热膨胀。此外，描述了一种包括这种定心装置的涡轮系统以及一种对涡轮机壳体定心的方法。法。法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对涡轮机壳体定心的定心装置、包括定心装置的涡轮系统以及对涡轮机壳体定心的方法
[0001]本公开的实施例涉及一种用于对涡轮机壳体定心的定心装置。此外，本公开的实施例涉及涡轮系统(例如涡轮增压器或涡轮复合装置)，该涡轮系统具有如本公开中所述的定心装置。另外，本公开的实施例涉及一种对涡轮机壳体定心的方法，特别是通过使用如本文所述的定心装置对涡轮机壳体定心的方法。
技术介绍
[0002]典型的涡轮系统是涡轮增压器或涡轮复合装置。如今，废气涡轮增压器被广泛用于提高内燃机的性能。废气涡轮增压器通常具有在内燃机的排气道中的涡轮机和在内燃机上游的压缩机。内燃机的废气在涡轮机中膨胀。所获得的功通过轴传递到压缩机，该压缩机压缩供给到内燃机的空气。通过使用废气的能量来压缩供给内燃机中的燃烧过程的空气，能够优化内燃机的燃烧过程和效率。涡轮复合式发动机是一种往复式发动机，其使用涡轮机从废气中回收能量。该能量不是用来驱动涡轮增压器，而是被送到输出轴，以增加由发动机传送的总功率。
[0003]通常，涡轮系统(例如涡轮增压器或涡轮复合装置)包括涡轮机、尤其是径流式涡轮机，该涡轮机被封装在涡轮机壳体中。涡轮机壳体必须相对于径流式涡轮机的中心轴线定心。通常，涡轮机壳体的定心是通过热气定心来完成的，例如在涡轮机壳与支承壳体之间设置的隔热罩或喷嘴环上的热气定心来完成的。传统的热定心方法存在的问题是，不能保证从废气到热定心元件(例如隔热罩)的同样快速的热传递，使得对于瞬态运行状态，涡轮机叶轮与涡轮机箱体之间需要更大的间隙。然而，涡轮机叶轮与涡轮机箱体之间较大的间隙对涡轮机效率具有不利影响。
[0004]因此，鉴于上述情况，需要提供改进的涡轮机壳体的定心。
技术实现思路
[0005]鉴于上述情况，提供了一种用于对涡轮机壳体定心的定心装置、一种包括如本文描述的定心装置的涡轮系统以及一种根据独立权利要求的对涡轮机壳体定心的方法。其他方面、优点和特征从从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
[0006]根据本公开的一个方面，提供了用于将涡轮壳体相对于涡轮系统的径流式涡轮机的中心轴线定心的定心装置。定心装置包括具有外径D1和内径D2的环形主体，其中其中D1/D2之比小于等于2(D1/D2≤2)。另外，定心装置包括设置在环形主体的侧表面上的两个或更多个定心元件。两个或更多个定心元件被配置用于与设置在支承壳体上相应的互补定心元件接合。两个或更多个定心元件被配置用于在两个或更多个定心元件与相应的互补定心元件接合期间允许环形主体的径向热膨胀。
[0007]因此，与现有技术相比，本公开的定心装置提供了涡轮机壳体相对于径流式涡轮机的中心轴线的改进定心。尤其是，如本文描述的定心装置的实施例提供了在瞬态和稳态
运行下实现涡轮机壳体的定心以及实现涡轮机叶轮与涡轮机壳体之间的最小间隙。因此，与现有技术相比，涡轮机效率能够通过采用本文描述的定心装置来提高。尤其是，已经发现利用如本文描述的定心装置，能够实现间隙的减小和涡轮机效率的提高。
[0008]根据本公开的另一方面，提供了一种涡轮系统。涡轮系统包括支承壳体、径流式涡轮机的涡轮机壳体和沿中心轴线延伸的轴。轴安装在支承壳体中，并且涡轮机叶轮布置在轴上。此外，涡轮系统包括在涡轮机叶轮上游形成在涡轮机壳体中的废气入口通道。另外，涡轮系统包括根据本文描述的实施例的定心装置。支承壳体包括与定心装置的两个或更多个定心元件互补的定心元件。定心装置的两个或更多个定心元件支承壳体的相应的互补定心元件接合。两个或更多个定心元件被配置用于在两个或更多个定心元件与相应的互补定心元件接合期间允许环形主体的径向热膨胀。
[0009]因此，与现有技术相比，提供了改进的涡轮系统。尤其是，如本文描述的涡轮系统的实施例，在结合使涡轮机叶轮与涡轮机壳体之间的间隙最小化的情况下，提供了涡轮壳体在瞬态和稳态运行下的优化定心，使得能够改进涡轮系统效率。
[0010]根据本公开的另一方面，提供了一种使涡轮机壳体相对于涡轮系统的径流式涡轮机的中心轴线定心的方法。该方法包括将来自废气的热量传输到根据本文描述的实施例的定心装置。此外，该方法包括经由定心装置的热膨胀对涡轮机壳体定心。
[0011]因此，与现有技术相比，如本文描述的方法的实施例提供了涡轮机壳体在瞬态和稳态运行下的优化定心，使得能够最小化涡轮机叶轮与涡轮机壳体之间的间隙，并且能够改进涡轮系统效率。
附图说明
[0012]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且描述如下：
[0013]图1示出了根据现有技术的涡轮系统的一部分的横截面视图，该涡轮系统具有径流式涡轮机和用于对涡轮机壳体定心的隔热罩：
[0014]图2示出了根据本文描述的实施例的定心装置的示意性等距视图：
[0015]图3示出了支承壳体的示意性等距视图，该支承壳体包括与根据本文描述的实施例的定心装置的定心元件互补的定心元件：以及
[0016]图4示出了涡轮系统的一部分的横截面，该涡轮系统具有包括根据本文描述的实施例的定心装置的径流式涡轮机。
具体实施方式
[0017]现在将详细参考各种实施例，这些实施例中一个或更多个示例在每幅图中示出。每个示例都是以解释的方式提供的，并非意味着限制。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征能够用于任何其他实施例中或与其结合以产生另外的实施例。本公开旨在包括这样的修改和变化。
[0018]在附图的以下描述中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。通常，仅描述关于各个实施例的不同之处。除非另有说明，一个实施例中的一部分或一方面的描述同样能够适用于另一个实施例中的对应部分或对应方面。
[0019]图1示出了根据现有技术的涡轮系统100的横截面视图，该涡轮系统100具有径流式涡轮机35和用于对涡轮机壳体40定心的隔热罩62。径流式涡轮机35包括涡轮机壳体40、轴34，该轴安装在支承壳体20中并且在该轴上设置有具有转子叶片31的涡轮机叶轮30。另外，图1示出了布置在涡轮机壳体40与支承壳体20之间的隔热罩62和喷嘴环61。根据现有技术，如图1示例性所示，涡轮机壳体的热气定心是经由隔热罩实施的。图1所示的护罩具有一个冷定心元件63和两个热定心元件64。从图1可以理解，在低温下，涡轮机壳体40经由冷定心元件63定心，而在高温下，即在隔热罩62热膨胀时，涡轮机壳体经由热定心元件64定心。然而，从图1可以理解，在瞬态运行状态下，即在涡轮机启动期间，由于整个隔热罩的热膨胀不均匀，定心可能不是最佳的。此外，如根据图1的现有技术示例性所示，通常在喷嘴环61与隔热罩62之间存在空隙65，这可能不利于从废气到隔热罩以实现热定心的热传递。
[0020]示例性地参照图2至图4，描述了用于使涡轮壳体40相对于涡轮系统的径流式涡轮机的中心轴线33定心的定心装置10。根据能够与本文描述的其他实施例组合的实施例，定心装置10包括具有外径D1和内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使涡轮壳体(40)相对于涡轮系统的径流式涡轮机的中心轴线(33)定心的定心装置(10)，所述定心装置包括：
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环形主体(11)，其具有外径D1和内径D2，其中D1/D2之比≤2：以及
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两个或更多个定心元件(16)，其设置在所述环形主体(11)的侧表面(12)上，用于与设置在支承壳体(20)上的相应的互补定心元件(21)接合，其中所述两个或更多个定心元件(16)被配置用于在所述两个或更多个定心元件(16)与所述相应的互补定心元件(21)接合期间允许所述环形主体(11)的径向热膨胀。2.根据权利要求1所述的定心装置(10)，其中，所述两个或更多个定心元件(16)具有第一平面引导表面(17)，所述相应的互补定心元件(21)具有互补第二平面引导表面(18)，用于在所述环形主体的热膨胀期间引导所述两个或更多个定心元件(16)相对于所述相应的互补定心元件(21)的相对运动。3.根据权利要求2所述的定心装置(10)，其中所述两个或更多个定心元件(16)中的一个或更多个的第一平面引导表面(17)的相对表面相对于彼此平行或倾斜，并且所述相应的互补定心元件(21)中的一个或更多个的互补第二平面引导表面(18)的相对表面彼此平行或相对于彼此倾斜。4.根据权利要求1至3中任一项所述的定心装置(10)，其中，所述两个或更多个定心元件(16)是凹口和/或凸轮，并且其中所述相应的互补定心元件(21)是凸轮和/或凹口。5.根据权利要求1至4中任一项所述的定心装置(10)，其中，所述定心装置(10)连接到喷嘴环，特别是经由焊接连接、钎焊连接和一个或更多个紧固件中的至少一种连接。6.根据权利要求1至4中任一项所述的定心装置(10)，其中，所述定心装置(10)是喷嘴环的组成部分。7.根据权利要求1至6中任一项所述的定心装置(10)，其中所述两个或更多个定心元件(16)是凸轮，并且其中所述凸轮中的至少一个包括容纳部(19)，用于容纳热板(50)的固定元件(51)、特别是凸耳。8.根据权利要求1至7中任一项所述的定心装置(10)，其中所述两个或更多个引导元件(16)在围绕中心开口(14)的周向方向上等距地间隔开，或者其中所述两个或更多个引导元件(16)在围绕所述中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚，
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：
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