叶轮和可更换的突鼻件制造技术

本发明专利技术涉及叶轮和可更换的突鼻件。一种装置，包括突鼻件和无孔压缩机叶轮，无孔压缩机叶轮具有被设置用于接纳突鼻件的突鼻端并且在底座端的被设置用于接纳可旋转轴杆的插口。一种方法，包括将突鼻件配装至无孔压缩机叶轮，测量失衡，然后部分地基于所述测量从突鼻件上去除材料。还公开了各种其他的设备、装置、系统、方法等的示例。

【技术实现步骤摘要】

本文中公开的主题内容主要涉及用于内燃发动机的涡轮机械，并且具体涉及被设置用于接纳突鼻件的压缩机叶轮。
技术介绍
废气驱动的涡轮增压器包括旋转组件，其中包括通过轴杆彼此连接的涡轮机叶轮和压缩机叶轮。轴杆通常由一个或多个轴承(例如油润滑轴承、空气轴承、滚珠轴承、磁力轴承等)可旋转地支撑在中间壳体内。在工作期间，来自内燃发动机的废气驱动涡轮增压器的涡轮机叶轮，其进而驱动压缩机叶轮以给送往内燃发动机的充气空气加压。在工作期间，涡轮增压器的旋转组件必须要在大范围的转速上运行。根据涡轮增压器的规格，所达到的最高转速可能会超过200，OOOrpm0因为旋转组件的大工作范围和固有设计，绝大部分涡轮增压器的旋转组件都符合“挠性转子”的定义。挠性转子需要独特的 平衡过程以确保所有平衡面内的剰余失衡都被控制并且结果是用贯穿整个工作范围的失衡响应测试验证过的。平衡良好的涡轮增压器旋转组件对于恰当的转子动态性能来说非常关键。用于实现低水平失衡的努力有助于确保轴杆稳定性和最小化转子偏斜以进而用于降低轴承负荷。降低轴承负荷实现增强耐用性和降低(例如由于传输振动造成的)噪声。为了减轻振动，涡轮增压器的旋转组件平衡包括部件和装置的平衡。独立部件例如压缩机和涡轮机叶轮装置通常是利用低转速过程进行平衡，而装置(例如完全组装好的旋转组件)通常是利用高转速平衡过程进行平衡。通常，仅利用在旋转组件的压缩机端上的校正来改善装置的平衡质量。压缩机叶轮设计可以有两种主要类型，分别是有通孔的类型和无通孔的被称为“无孔”的类型。对于有通孔的压缩机叶轮，组装过程包括在叶轮的通孔内插入轴杆并用锁紧螺母将叶轮固定至轴杆。装置随后被安装在高速平衡机内用于测量和校正。高速平衡器提供了ー种以需要的高速操作旋转组件从而提供充分的測量和校正的装置。可以使用仪表例如加速计来测量失衡从而根据振动或重力加速度来提供失衡指示。除了振动响应的大小以外，由高速平衡器提供的信息还可以通过例如指示从锁紧螺母上去除材料以改善平衡的位置(例如失衡相角)来引导操作人员。为了测量失衡相位，高速平衡器可以依赖于磁场传感器或光学传感器。对于磁场传感器来说，锁紧螺母被磁化(也就是由可磁化的材料制成)；而对于光学传感器来说，在锁紧螺母或叶轮上加工出的ー个或多个标记即可满足需要。磁性方法通常因为比光学方法更加准确和可靠而成为优选方法。对于常规的无孔压缩机叶轮，不幸的是上述用于平衡的磁化锁紧螺母的方法无法应用。无孔压缩机叶轮经常被用于其中压缩机叶轮的高应カ使得去掉穿过叶轮的通孔有利于减小可能成为高转速下故障源的叶轮中心处应カ的应用场合。为了平衡无孔的压缩机叶轮，与其他类型的叶轮ー样，也必须要去除材料。但是，无孔压缩机叶轮仅有的选择是从叶轮自身直接去除材料。因此在去除部分材料之后需要进ー步进行平衡时可能会出现问题。例如，如果在最終的旋转组件平衡操作期间无法通过进一歩去除材料达到可接受的平衡，那么压缩机叶轮就必须报废。具体地，无孔压缩机叶轮的突鼻经常只能进行单次平衡切削处理而不能再次切削。而且，常规的无孔压缩机叶轮通常由铝制成，而铝并不是可磁化的材料。因此，用于测量失衡的磁场检测方法就不能使用，这是很不利的，原因在于如上所述利用磁化的平衡方法往往比光学方法更加有效。
技术实现思路
本文中介绍的各种技术涉及能够增强平衡并且因此减轻旋转组件振动的压缩机叶轮和突鼻件。 附图说明通过參考以下的具体实施方式同时与附图中所示的示例相结合即可获得对本文中所述各种方法、设备、装置、系统、布置方式等及其等价形式的更加完整的理解，在附图中 图I是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的示意 图2是常规装置的两侧视图，其中每ー种装置都包括具有通孔和锁紧螺母的压缩机叶轮，锁紧螺母被固定至延伸穿过通孔的轴杆； 图3是常规装置的两侧视图，其中每ー种装置都包括无孔的压缩机叶轮，具有接纳轴杆末端的插ロ； 图4是突鼻件示例和装置示例的一系列视图，其中每ー种装置都包括无孔的压缩机叶轮，具有接纳突鼻件的插口和接纳轴杆末端的另ー个插ロ ； 图5是图4中的突鼻件和无孔压缩机叶轮插ロ的一系列视 图6是突鼻件示例和用于从突鼻件上去除材料的切ロ示例的一系列视 图7是突鼻件和无孔压缩机叶轮示例的一系列视图以及平衡设备的示意图和测得失衡相对于转速的曲线 图8是突鼻件和无孔压缩机叶轮示例的一系列视 图9是包括部件平衡、组装和装置平衡的方法示例的示意图；以及 图10是包括平衡其中包含突鼻件的无孔压缩机叶轮的方法示例的框图。具体实施例方式本文中介绍了各种不同的部件和装置。例如，部件包括突鼻件和设置用于接纳这种突鼻件的无孔压缩机叶轮。如本文中所述，装置可以包括突鼻件和无孔压缩机叶轮，无孔压缩机叶轮包括被设置用于接纳突鼻件的突鼻端并且在底座端包括被设置用于接纳可旋转轴杆的插ロ。这样的轴杆可以是涡轮增压器轴杆或其他的(例如由带、链条、电机等驱动的)可旋转轴杆。因此，装有突鼻件或者利用突鼻件进行平衡的无孔压缩机叶轮可以被用于涡轮增压器、机械增压器或其他应用。如本文中所述，突鼻件可以有助于平衡。例如，突鼻件可以由允许通过磁场传感器測量失衡的可磁化材料制成。作为另ー个示例，可选地附加于前述示例，可以(例如基于测量的失衡)从突鼻件上去除材料以改善平衡。因此突鼻件可以有助于测量失衡、进行平衡或者測量失衡和进行平衡。而且，突鼻件可以可选地出于各种目的或原因中的任何ー种而更换。在各种示例中，无孔压缩机叶轮可以是其中只有单个压缩机叶轮的类型或者是其中包括两个压缩机推进轮或面的类型。例如，装有两个压缩机推进轮(例如以背靠背方式安装)的叶轮可以并联或串联地操作。换句话说，每ー个推进轮面都可以指向专用的扩散器部分、专用的蜗壳、共用的扩散器部分、共用的蜗壳等。在各种示例中，突鼻件包括支杆并且无孔压缩机叶轮的突鼻端包括被设置用于接纳支杆的插ロ。在可选示例中，突鼻件可以包括开ロ并且无孔压缩机叶轮的突鼻端可以包括被设置用于插入突鼻件开口内的支杆。如本文中所述，突鼻件可以通过各种机构中的任何一种连接至无孔压缩机叶轮。例如，无孔压缩机叶轮和突鼻件的特征可以被设置用于将突鼻件压配合在无孔压缩机叶轮上，无孔压缩机叶轮和突鼻件可以包括相配的螺纹以用于将突鼻件螺接在无孔压缩机叶轮上，或者突鼻件可以被设置用于冷缩配合(例如加热膨胀井随后冷却以冷缩配合)在无孔 压缩机叶轮上。无论是为了附接目的还是为了装置的旋转，突鼻件可以包括例如内部驱动件、夕卜部驱动件或者既包括内部驱动件又包括外部驱动件，其中这些驱动件被设置用干与ー种或多种工具相配合。如本文中所述，ー种装置可以包括无孔压缩机叶轮，其中包括具有(例如用于实现装置的平衡)ー个或多个平衡切ロ的突鼻件以及被设置用于接纳轴杆的插ロ ；还包括涡轮机叶轮，其包括轴杆，轴杆具有由无孔压缩机叶轮的插ロ接纳的末端。这样的装置可以包括由可磁化材料制成的突鼻件。如本文中所述，ー种方法可以包括将突鼻件配装至无孔压缩机叶轮，測量失衡，然后部分地基于测量从突鼻件上去除材料。ー种方法可以包括从无孔压缩机叶轮上拆除突鼻件并且将另ー个突鼻件配装至无孔压缩机叶轮。关于测量失衡可以使用各种不同的技木，例如可以考虑包括旋转无孔压缩机叶轮和突鼻件并且测量与突鼻件相关联的磁场性质的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：突鼻件；和无孔压缩机叶轮，其包括被设置用于接纳突鼻件的突鼻端以及在底座端的被设置用于接纳可旋转轴杆的插口。

【技术特征摘要】
2011.06.15 US 13/1610561.一种装置，包括 关鼻件；和 无孔压缩机叶轮，其包括被设置用于接纳突鼻件的突鼻端以及在底座端的被设置用于接纳可旋转轴杆的插口。2.如权利要求I所述的装置，其中所述无孔压缩机叶轮包括两个推进轮面。3.如权利要求I所述的装置，其中所述突鼻件包括支杆并且其中所述无孔压缩机叶轮的突鼻端包括被设置用于接纳支杆的插口。4.如权利要求I所述的装置，其中所述突鼻件包括开口并且其中所述无孔压缩机叶轮的突鼻端包括被设置用于插入突鼻件的开口内的支杆。5.如权利要求I所述的装置，其中所述突鼻件包括可磁化材料。6.如权利要求I所述的装置，其中所述无孔压缩机叶轮包括不可磁化材料。7.如权利要求I所述的装置，其中所述突鼻件包括可更换的突鼻件。8.如权利要求I所述的装置，其中所述无孔压缩机叶轮和所述突鼻件的特征包括被设置用于将突鼻件...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF艾伦，A明库勒斯库，S贝塞，J科普斯，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：