排气涡轮的扩散器制造技术

本发明专利技术涉及一种排气涡轮的扩散器，排气涡轮的涡轮扩散器(82)穿过流管道固定在沿径向内置的、限制流管道的壳体件(81)处，该壳体件与转子的组件相关联。这经由特定取向和设计的支柱(83)来实现。这使得能够一起拆除在一个组件中的涡轮扩散器和喷嘴环、转子，而不必拆卸外壳体。

Exhaust turbine diffuser

The invention relates to a diffuser exhaust turbine, turbine exhaust diffuser turbine (82) shell through the flow pipe is fixed on the built-in limit, along the radial flow pipe (81), associated with the rotor assembly of the shell. This is achieved by means of a particular orientation and a design pillar (83). This allows the turbine diffuser and nozzle ring and rotor to be removed together in one component without having to remove the housing.

【技术实现步骤摘要】
排气涡轮的扩散器
本专利技术涉及利用内燃机的排气来加载的涡轮增压器的领域。本专利技术涉及一种带有轴向入流(AnstrSmung)的排气润轮,其带有可取出的转子体(Rotorblock)。
技术介绍
涡轮增压器用于提升活塞式马达的功率。涡轮增压器使用经由轴来驱动压缩机转子的涡轮。在带有轴向流入式排气涡轮(在该文件中此后简称为轴流式涡轮，其中，轴流式涡轮的这种类型恰好由于流出侧的涡轮扩散器(其将流换向到径向方向上)而应不可与燃气涡轮机的单级或者多级的轴流式涡轮相比较)的排气涡轮增压器中，涡轮扩散器机械地一例如经由固定的螺栓连接一与涡轮的气体离开壳体相联结。由此产生这样的必要性，即在拆除涡轮时在朝压缩机的方向上首先将涡轮扩散器从气体离开壳体松开，这尤其在固定器件生锈或者以别的方式卡住时或者仅由于待松开的固定器件的可接近性穿过在支承壳体中的开口而是费劲和耗时的工作。为了简化在维护时拆除排气涡轮增压器的暴露于排气流的所有的部件，致力于如此优化排气涡轮增压器的设计使得整个转子体一即所有的旋转部件和所属的支承区域一连同在排气涡轮上游的导引装置可作为整体一起从涡轮壳体中抽取出。然而对此传统地设计的、在图1中描绘的轴流式涡轮并不适合。在传统的轴流式涡轮中，在构件气体离开壳体与涡轮扩散器之间的连接通常不经受相对运动且通过金属接触来密封防止气体泄漏。因此涡轮在涡轮扩散器与气体离开壳体之间的主流管道之外不存在泄漏流(涡轮旁路)且因此也不需要用于在该交接区处进行密封的特别的措施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在轴向流入式排气涡轮中使涡轮扩散器(其使在涡轮转子叶片下游的排气流从轴向方向换向到径向方向上)在机械方面与涡轮增压器外壳体脱离且代替地使涡轮扩散器和可选地固定在该涡轮扩散器处的喷嘴环与转子组件在机械方面相关联。根据本专利技术这由此实现，即涡轮扩散器穿过流管道固定在沿径向内置的、限制流管道的壳体件(在专业术语中称之为罩盖，其与转子的组件相关联)处。这经由特别取向和设计的支柱来实现。因此存在新的组件一所谓的罩盖扩散器。转变的总体设计使得可一起拆除在一个组件中的涡轮扩散器和喷嘴环、转子，而不必拆卸外壳体。由此获得较短的拆卸和再安装时间。此外可最小化外壳体的变形对涡轮转子叶片的径向间隙的影响和因此最小化对涡轮效率的影响，因为涡轮扩散器(包括直接在转子叶片之上的通常被称为盖环的区域)与外壳体在机械方面脱离。这尤其对于在两级增压中的高压涡轮增压器来说可是重要的，因为此处可发生外壳体的显著的变形，如果涡轮扩散器和外壳体固定地相连接，这使得出于安全原因(避免转子叶片触及涡轮扩散器处)需要更大的叶片顶部间隙。通过将涡轮扩散器连结到转子体处而不是连结到气体离开壳体处来使涡轮扩散器与气体离开壳体在机械方面脱离。为了避免由于在转子组件与外壳体之间的新的交接区而在涡轮的主流管道之外出现泄漏流(涡轮旁路)，根据本专利技术引入半静态的节流密封部位。如果将空气管道装入到罩盖扩散器的一个或者多个支柱中，可通过支柱将用于吹入的空气引导到扩散器流中。因此可使扩散器流空气动力学地匹配于运行点，由此可更短地实施扩散器且可降低流损失。由从属权利要求中得到或者可从实施例的详细的描述中得悉其它的优点。【附图说明】接下来借助附图来详细地阐述本专利技术的不同的实施形式。其中: 图1显示了沿着轴线引导的、通过根据现有技术的排气涡轮增压器的轴向流入式排气涡轮的截面， 图2显示了沿着轴线引导的、通过带有根据本专利技术构造的涡轮扩散器的排气涡轮增压器的轴向流入式排气涡轮的截面， 图3根据图2显示了在排气涡轮的扩散器与气体离开壳体之间的、根据本专利技术在机械方面脱离的区域的放大的示图， 图4根据图3显示了在机械方面脱离的区域中的节流密封部(Drosseldichtung)的示意性的示图， 图5显示了沿着轴线引导的、通过带有带有根据本专利技术构造的涡轮扩散器的排气涡轮的排气涡轮增压器的截面，以及 图6显示了沿着轴线引导的、通过带有带有带有附加的空气吹入装置(Lufteinblasevorrichtung)的根据本专利技术构造的润轮扩散器的排气润轮的排气润轮增压器的截面。附图标记清单 10空气进入壳体 11帽状物(内空气进入壳体) 20空气离开壳体 21集流室 22驶入倾斜部 30涡轮 31涡轮的转子叶片 40涡轮扩散器 50支承壳体 501支承壳体中的空气管道 51罩盖 55阀 60轴 64压缩机转子 641压缩机转子的背部空间 642空气室 65压缩机壳体 67在压缩机扩散器中的导引装置的导引叶片 68在压缩机扩散器中的导引装置的壳体 70导引装置(喷嘴环) 8罩盖扩散器 81罩盖 82涡轮扩散器 821扩散器中的槽口 822曲径式密封部 83支柱 831支柱中的空气管道 832扩散器处的吹入开口 85固定器件(螺栓) 9节流密封部 91密封环 A泄漏流。【具体实施方式】图1显示了如开头提及的那样传统的轴流式涡轮，例如，该轴流式涡轮典型地使用在很大的排气涡轮增压器中。轴流式涡轮为包括涡轮30的排气涡轮，涡轮在轮毂的径向外边缘处具有带有转子叶片31 (其暴露于在轴向方向上引导的排气流且将与涡轮相连接的轴60置于旋转运动中)的轮缘。将排气从内燃机的燃烧室经由气体进入壳体10引导至涡轮。气体进入壳体包括帽状物11，利用该帽状物使管状的排气输入管路转换到环形管状的流管道中。就在转子叶片上游布置有带有多个导引叶片的导引装置70(所谓的喷嘴环)，在这种结构类型的传统的排气涡轮中，喷嘴环或者固定在气体进入壳体10处或者固定在气体离开壳体20处。气体离开壳体除了很大的集流室之外包括扩散器40，该扩散器沿径向向外限制在涡轮转子叶片下游的流管道。在相对而置的侧部上流管道通过固定在支承壳体50处的壳体件(所谓的罩盖51)来限制。因此罩盖和扩散器形成负责将流从轴向方向换向到径向方向上的流管道。为了在涡轮区域的设计方案中可从轴侧拆除暴露于排气流且因此对于维护涡轮来说重要的构件，必须首先松开在喷嘴环与气体进入或者气体离开壳体之间的连接接着拉出涡轮。如上面所提及的那样，如果相应的固定器件生锈、受到污染或者以其它的方式被卡住，这可是很困难的。穿过在涡轮壳体中的狭窄的开口来接近固定器件也是相对很困难的。由于这个原因，在根据图2的根据本专利技术的轴流式涡轮中通过以下方式使用于将喷嘴环固定在转子体处的通道变得平整，即在固定在转子体处的罩盖与涡轮扩散器之间使用连接支柱。由此新提供的组件可以罩盖扩散器8来表示。该罩盖扩散器8包括管状的两个区段一沿径向外置在涡轮侧的端部处的扩散器82以及沿径向内置的罩盖。在罩盖扩散器的轴侧的端部处，即在邻接到在气体离开壳体20中的集流室21处的区域处，管状的两个区段具有可比较的径向高度，因此管状的两个区段弯曲且将流管道从就在转子叶片31下游严格轴向的取向转换到径向方向上。罩盖扩散器8的管状的两个区段通过沿着周向分布地布置的多个支柱83来连接。支柱可以拧紧、焊接、钎焊或者直接浇注在扩散器与罩盖之间。整个组件罩盖扩散器8制成为唯一的铸件，这在制造技术方面是有利的。可选地，在涡轮扩散器82的面向涡轮的端部处固定有喷嘴环70。因此在拆除现在还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有轴向入流的排气涡轮，包括：涡轮(30)，其带有多个转子叶片(31)、用于使流取向到所述涡轮的转子叶片上的导引装置(70)；以及流管道，其布置在所述涡轮的转子叶片下游以便将所述流从所述转子叶片导引至气体离开壳体且为此具有从轴向方向到径向方向上的弯曲部，其中，所述流管道在沿径向外部由涡轮扩散器(40,82)来限制而在沿径向内部由壳体件(51,81)来限制，其特征在于，所述涡轮扩散器(82)与所述气体离开壳体(20)在机械方面脱离，且所述涡轮扩散器(82)和沿径向向内限制所述流管道的所述壳体件(81)通过在所述流管道中的支柱(83)来彼此相连接。

【技术特征摘要】
2012.07.09 DE 102012211949.3;2012.10.17 EP 1218881.带有轴向入流的排气涡轮，包括:涡轮(30)，其带有多个转子叶片(31)、用于使流取向到所述涡轮的转子叶片上的导引装置(70);以及流管道，其布置在所述涡轮的转子叶片下游以便将所述流从所述转子叶片导引至气体离开壳体且为此具有从轴向方向到径向方向上的弯曲部，其中，所述流管道在沿径向外部由涡轮扩散器(40，82)来限制而在沿径向内部由壳体件(51，81)来限制，其特征在于，所述涡轮扩散器(82)与所述气体离开壳体(20)在机械方面脱离，且所述涡轮扩散器(82)和沿径向向内限制所述流管道的所述壳体件(81)通过在所述流管道中的支柱(83)来彼此相连接。2.根据权利要求1所述的排气涡轮，其特征在于，所述涡轮扩散器(82)、沿径向向内限制所述流管道的所述壳体件(81)以及所述支柱(83)构造成一体。3.根据权利要求1或2所述的排气涡轮，其特征在于，在所述涡轮扩散器(82)与沿径向向内限制所述流管道的所述壳体件(81)之间布置有至少七个支柱(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：A索菲亚，C克雷恩坎普，D科斯特里，D奥伊施格，M斯特德里，R普罗布斯特，T雷钦，W吉滋，M乔霍，M贾鲁塞，A瓦卡，
申请(专利权)人：ABB涡轮系统有限公司，
类型：发明
国别省市：