[发明专利]用于径流式压缩机的罩壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于径流式压缩机(Radialverdichter)的罩壳。

背景技术

在文件DE 103 14 209 B3中描述了一种作为废气涡轮增压机的一部分的径流式压缩机，该径流式压缩机由两个壳状的由热固性塑料材料注射成型的罩壳部件组装在一起。这种材料具有较高的密度，从而与其它常见的由金属制成的增压机罩壳相比不存在重量优势。在文件DE 103 14 209 B3中尝试通过以下方式抵抗较大的重量，即，将腔室形的凹槽引入到罩壳部件中的一个中，这些凹槽通过分隔壁相互分开并且基本上同心地绕着进气口轴线延伸。

罩壳部件被粘接在一起，但这造成相对较高的生产费用。此外，热固性塑料作为材料通过相对较高的易碎性和较高的吸水性以及通过高温下相对较低的尺寸稳定性而出众。此外，存在较大的声学辐射并且制造成本相对较高。

此外，对于径流式压缩机应考虑足够的运行可靠性。由于涡轮增压机的叶轮转速较高，因此存在这样的危险，即，在压缩机叶轮(Verdichterrad)损坏的情况下金属碎片穿过压缩机的罩壳并损坏内燃机的发动机舱中的构件。

发明内容

因此本发明的目的为，制造一种构建成轻型的、尺寸精确的用于径流式压缩机的罩壳，该罩壳带有充分的密封性和较高耐热性且由塑料制成，其中，在压缩机叶轮损坏的情况下应减小金属碎片四处飞溅的危险。

根据本发明，该目的利用权利要求1中的特征而实现。从属权利要求公布了适宜的改进方案。

根据本发明的用于径流式压缩机的罩壳包括至少两个由塑料制成的罩壳部件，该罩壳部件一方面构造成用于容纳压缩机叶轮，另一方面在该罩壳部件中形成螺旋形的压缩机通道。在罩壳中在用于容纳和支承压缩机叶轮的压缩机容纳空间和螺旋形压缩机通道之间形成有环绕式环形空间，该环形空间环形地围绕压缩机叶轮。将至少一个稳定元件(Stabilisierungselement)引入到环形空间中。

由塑料制成的罩壳部件(其尤其由热塑性塑料制成并以注塑工艺制造，例如由硫化聚苯醚(PPS)制成)与环形空间(将至少一个稳定元件引入到该环形空间中)一起共同地还满足高的安全性需求(尤其对于压缩机叶轮破裂的情况)。环形空间位于压缩机叶轮的径向外侧上，以使得由于压缩机叶轮的高转速而切向地向外甩出(schleudern)的碎裂的叶轮部分击中到环形空间和布置在环形空间中的稳定元件上。环状空间的壁用于有效地减少切向碎裂的叶轮部分，对此还存在容纳在环形空间中的稳定元件，该稳定元件一方面抵抗环形空间的壁的变形并且总体上改进罩壳的稳定性，另一方面在碎裂的叶轮部分碰撞时提供有效的衰减。因此稳定元件具有双重功能：一方面支撑或加强环形空间和由此整个罩壳，另一方面在事故中改进了对甩开的叶轮部分的防护。

在轴向上环形空间以有利的方式至少在压缩机叶轮的轴线长度上延伸，其中如有可能考虑基本在限制环形空间的罩壳部件中的一个的长度上延伸。

作为稳定元件可考虑单独的构件，其插入到环形空间中。例如，稳定元件可实施为例如由芳族聚酰胺纤维(Aramidfaser)或其它类似者制成的填充管(Füllschlauch)，该填充管在罩壳被安装时插入到环形空间中。为了使罩壳的装配变得容易，为此可将环形槽引入到限制环形空间的构件中的一个中，该环形槽为环形空间的一部分并且在两个罩壳部件装配之前已经形成用于稳定元件的容纳部。

环形空间在径向方向上具有允许插入稳定元件的延伸。依据起限制作用的壁的壁厚，该径向延伸优选地为壁厚的数倍，例如为壁厚的三至五倍。此外适宜的是，绕着周缘观察，使环形空间的径向延伸与螺旋形压缩机通道相匹配。由于压缩机通道在周向上具有可变的直径，因此相比于在带有较大的直径的区断中，在压缩机通道的较小直径的区段中为环形空间提供了更大的径向延伸。

由热塑性塑料(尤其是PPS)制造压缩机罩壳具有的优点为：简单的可制造性以及良好的可回收性。在以注塑工艺制造的过程中可不采用熔芯技术，仅仅借助于简单构建的、可打开且可闭合的模具以注塑工艺实现制造。另一优点在于制造罩壳的复杂几何形状，例如带有多个倒凹部(Hinterschnitt)的螺旋通道。最后，热塑性塑料可以较高的尺寸精度制造，从而可省去精加工或精加工保持在限值内。此外，热塑性塑料为耐热的、压力密闭的(druckdicbt)并且在较小的重量下具有良好的隔绝噪声的特性。

另一优点在于这种可能性，即，可构造带有恒定的壁厚的罩壳部件，以使得可避免材料集聚并降低缩孔形成的风险。