多级涡轮增压组件和操作多级涡轮增压组件的方法技术

描述了一种多级涡轮增压组件(100)。多级涡轮增压组件(100)包括第一级(110)，该第一级包括经由第一轴(101)与第一压缩机(114)耦接的第一涡轮机(113)。此外，多级涡轮增压组件(100)包括第二级(120)，该第二级包括经由第二轴(102)与第二压缩机(124)耦接的第二涡轮机(123)。第一压缩机(114)和第二涡轮机(123)设置在多级涡轮增压组件(100)的第一侧(111)上并且彼此相对。第二压缩机(124)和第一涡轮机(113)设置在多级涡轮增压组件(100)的第二侧(112)上并且彼此相对。此外，描述了一种操作多级涡轮增压组件的方法。级涡轮增压组件的方法。级涡轮增压组件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多级涡轮增压组件和操作多级涡轮增压组件的方法


[0001]本公开的实施例涉及具有一个或更多个第一级和一个或更多个第二级的多级涡轮增压组件，特别是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。特别地，本公开的实施例涉及具有一个或更多个轴流涡轮机的轴流式多级涡轮增压组件。

技术介绍

[0002]多级涡轮增压器包括彼此连接并连接到发动机增压空气路径的独立涡轮增压器组件。涡轮机外壳通过排气管道连接，该排气管道允许以下热气体流动：首先将发动机排气引导至高压涡轮机的入口，然后将气流通过高压涡轮机的出口引导至低压涡轮机的入口，最后，使用排气歧管通过出口路径引导至环境。这种类型的架构在发动机安装上需要大型组件的占地面积(即安装组装单元所需的空间)，以及需要多个管道连接件、波纹管、支撑件、联轴器、绝缘材料和结构增强支架，旨在减少管道振动和防止故障模式。此外，这种布置在部件组装、材料清单和服务方面相当复杂。在机载发动机组件上，间距是最重要的，因此需要努力减少多级涡轮增压器的整体占地面积。此外，由于涡轮机外壳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罩和绝缘材料。
[0003]在现有技术中，多级涡轮增压器被组装到发动机平台上，从而从气缸盖组接收废气。废气被收集起来，导入涡轮增压涡轮级，并经由排气管道排出。为了便于废气通过出口，使用了具有T型件、弯头和各种连接波纹管的排气管。这导致复杂的排气管道组件、路线和支撑支架，容易受到效率损失以及各种连接件和单个部件热膨胀和振动损坏的潜在泄漏的影响。
[0004]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中的一些问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上文，提供了根据独立权利要求的多级涡轮增压组件和操作多级涡轮增压组件的方法。其他方面、优点和特征从从属权利要求、说明书和附图中显而易见。
[0006]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第一级，该第一级包括经由第一轴与第一压缩机耦接的第一涡轮机。另外，多级涡轮增压组件包括第二级，该第二级包括经由第二轴与第二压缩机耦接的第二涡轮机。第一压缩机和第二涡轮机设置在多级涡轮增压组件的第一侧上并且彼此相对。第二压缩机和第一涡轮机设置在多级涡轮增压组件的第二侧上并且彼此相对。
[0007]因此，与现有技术相比，能够提供改进的多级涡轮增压组件。特别地，根据本文所述的实施例的多级涡轮增压组件提供以下优点：多级涡轮增压组件的废气入口和气体出口能够设置在多级涡轮增压组件的相对侧上。另外，与现有技术相比，能够提供更紧凑的多级涡轮增压组件。此外，与现有技术相比，本文所述的多级涡轮增压组件有益地提供了实施简
化的废气出口路线的可能性。另一个优点是能够提供跨越多级涡轮增压组件的级的简化的气体通道。更具体地，根据本公开的多级涡轮增压组件的布局原理允许(例如通过分离压缩机级的壳体)提供简化的气体通道结构的可能性、特别是简化的气体通道壳体的可能性。提供单独的压缩机壳体能够有益地促进服务和维护操作。
[0008]根据本公开的另一方面，提供了一种操作多级涡轮增压组件的方法。该方法包括提供从第二涡轮机的废气入口至第一涡轮机的废气出口的废气流。此外，该方法包括提供从第一压缩机的第一压缩机入口至第二压缩机的第二压缩机出口的气流。第一压缩机和第二涡轮机设置在多级涡轮增压组件的第一侧上并且彼此相对。第二压缩机和第一涡轮机设置在多级涡轮增压组件的第二侧上并且彼此相对。特别地，操作多级涡轮增压组件的方法通常包括采用根据本文所述的任何实施例的多级涡轮增压组件。
附图说明
[0009]通过参考实施例可以对上面简要概括的本公开进行更具体的描述，使得能够详细理解本公开的上述特征的方式。附图涉及本公开的实施例，并且描述如下：
[0010]图1示出了根据本文所述的实施例的多级涡轮增压组件的示意性视图；和
[0011]图2和图3示出了根据本文所述的其他实施例的涡轮增压组件的示意性视图。
具体实施方式
[0012]现在将详细参考各种实施例，在每个附图中示出了其中的一个或更多个示例。每个示例都是以解释的方式提供的但并不意味着限制。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征能够用在任何其他实施例上或与任何其他实施例结合使用以产生又一实施例。其目的是使本公开包括这样的修改和变化。
[0013]在附图的以下描述中，相同的附图标记指代相同或相似的部件。通常，仅描述关于各个实施例的差异。除非另有规定，一个实施例中的部分或方面的描述也可以应用于另一个实施方式中的相应部分或方面。
[0014]示例性地参照图1，描述了一种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结合的实施例，多级涡轮增压组件100包括第一级110和第二级120。第一级110包括第一涡轮机113和第一压缩机114。第一涡轮机113经由第一轴101与第一压缩机114耦接。第二级120包括第二涡轮机123和第二压缩机124。第二涡轮机123经由第二轴102与第二压缩机124耦接。第一压缩机114和第二涡轮机123设置在多级涡轮增压组件100的第一侧111上并且彼此相对。第二压缩机124和第一涡轮机113设置在多级涡轮增压组件100的第二侧112上并且彼此相对。
[0015]因此，与现有技术相比，能够提供改进的多级涡轮增压组件。特别地，根据本文所述的实施例的多级涡轮增压组件提供以下优点：多级涡轮增压组件的废气入口和气体出口能够设置在多级涡轮增压组件的相对侧上。另外，与现有技术相比，能够提供更紧凑的多级涡轮增压组件。此外，与现有技术相比，本文所述的多级涡轮增压组件有益地提供了实施简化的废气出口路线的可能性。另一优点是能够提供跨越多级涡轮增压组件的级的简化的气体通道。更具体地，根据本公开的多级涡轮增压组件的布局原理允许(例如通过分离压缩机级的外壳)提供简化的气体通道结构的可能性、特别是简化的气体通道壳体的可能性。提供
单独的压缩机外壳能够有益地促进服务和维护操作。
[0016]特别地，多级涡轮增压组件100的第一侧和第二侧是通过虚拟划分平面103分开的体积，虚拟划分平面103将多级涡轮增压组件100划分成两侧，即第一侧111和第二侧112。因此，应当理解的是，第一侧111是通过虚拟划分平面103与作为三维空间的第二侧112分开的三维空间。
[0017]因此，如图1示例性所示，通常第一级110的组件(即经由第一轴101与第一压缩机114耦接的第一涡轮机113)相对于第二级120的组件(即经由第二轴102与第二压缩机124耦接的第二涡轮机123)是反置的。根据非限制性示例，第一轴101和第二轴102能够彼此平行，如图1中示例性所示。然而，替代地，第一轴101和第二轴102能够相对于彼此不平行地设置。例如，第一轴101的轴线可以在包括第一轴101的轴线的第一平面104内旋转。换言之，第一轴101的轴线能够与第一平面104共面。特别地，第一轴101的本文档来自技高网...

【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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第一级(110)，其包括经由第一轴(101)与第一压缩机(114)耦接的第一涡轮机(113)；
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第二级(120)，其包括经由第二轴(102)与第二压缩机(124)耦接的第二涡轮机(123)，其中，所述第一压缩机(114)和所述第二涡轮机(123)设置在所述多级涡轮增压组件(100)的第一侧(111)上并且彼此相对，并且其中，所述第二压缩机(124)和所述第一涡轮机(113)设置在所述多级涡轮增压组件(100)的第二侧(112)上并且彼此相对。2.根据权利要求1所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述第一涡轮机(113)和所述第二涡轮机(123)相对于彼此横向设置。3.根据权利要求1或2所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述第一压缩机(114)和所述第二压缩机(124)相对于彼此横向设置。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，所述第二涡轮机(123)经由气体通道(133)与所述第一涡轮机(113)连接。5.根据权利要求4所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述气体通道(133)由气体通道壳体(134)提供，特别是由横向气体通道壳体提供。6.根据权利要求5所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述气体通道壳体(134)包围所述第一涡轮机(113)和所述第二涡轮机(123)中的至少一个。7.根据权利要求1至6中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，还包括包围所述第一压缩机(114)和所述第二压缩机(124)的压缩机壳体(135)。8.根据权利要求7所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述压缩机壳体(135)是单个单元，或者其中，所述压缩机壳体(135)包括包围所述第一压缩机(114)的第一压缩机壳体(135A)和包围所述第二压缩机(124)的第二压缩机壳体(135B)。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)，还包括包围所述第一级(110)和所述第二级(120)的壳体(130)，其中，所述壳体(130)是单个单元或由两个或更多个壳体部分组成。10.根据结合权利要求5和9的权利要求1至4中任一项或根据结合权利要求5和9的权利要求6至8中任一项所述的多级涡轮增压组件(100)，其中，所述气体通道壳体(134)集成在所述壳体(130)中。11.根据权利要求1至10中任一项所述的多级涡轮增压...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德罗，
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：