[发明专利]径向涡轮机、涡轮增压器和径向涡轮机涡轮机壳体的插入件

说明书

用于涡轮增压器的径向涡轮机（11），具有涡轮机壳体和涡轮机转子（19），其中涡轮机壳体包括涡轮机流入壳体（23）、涡轮机流出壳体（24）和安装在涡轮机流入壳体（23）上的插入件（26），其中插入件（26）在径向外侧邻近涡轮机转子（19）的移动叶片（20），并在移动叶片（20）的区域在一些部分界定径向涡轮机的流动管道。受到在移动叶片（20）和插入件（26）之间的、与静止涡轮机转子有关的名义径向间隙在一些部分的扩大，界定流动管道的插入件（26）的壁（35）在限定的周向部分（36）被径向拉到外侧。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于涡轮增压器的径向涡轮机。本发明还涉及具有径向涡轮机的涡轮增压器，并涉及用于径向涡轮机的涡轮机壳体的插入件。

背景技术

涡轮增压器包括涡轮机和压缩机，其中在涡轮机中，第一过程气体膨胀，在过程中提取的能量被使用从而在压缩机的区域中压缩第二过程气体。涡轮增压器的涡轮机以及压缩机两者包括壳体和转子，其中压缩机和涡轮机的转子经由安装在轴承壳体中的轴连接。

涡轮增压器的涡轮机包括涡轮机流入壳体和涡轮机流出壳体。特别地当涡轮机被实施为径向涡轮机时，所谓的插入件被安装在流入壳体上，所述插入件在外侧径向邻近涡轮机转子的移动叶片，在一些部分中在涡轮机转子的移动叶片的区域限定径向涡轮机的流动管道。在涡轮机转子的移动叶片的径向外端部和插入件之间的径向间隙在此情况下应当足够大，从而防止涡轮机转子的移动叶片进入插入件，同时另一方面，所述径向间隙应当足够小，从而保证径向涡轮机尽可能高的效率。

发明内容

由此出发，本发明基于发明一种新型的径向涡轮机、具有此种径向涡轮机的涡轮增压器和用于径向涡轮机的涡轮机壳体的插入件的目的。

此目的通过根据权利要求1的径向涡轮机解决。

根据本发明，受到在移动叶片和插入件之间的、与静止涡轮机转子有关的名义径向间隙在一些部分的扩大，界定流动管道的插入件的壁在限定的周向部分处被径向拉到外侧。

根据本发明，界定流动管道的插入件的壁在限定的周向部分处被径向拉到外侧且由于此偏心地形成，从而在此周向部分扩大在移动叶片外端部和插入件之间的、与静止涡轮机转子有关的名义径向间隙。由于此，一方面可以在旋转涡轮机转子的运行期间在限定的特别关键的周向部分防止涡轮机转子的移动叶片进入插入件，特别地在涡轮机流入壳体的加热阶段和冷却阶段期间，另一方面，可以保证径向涡轮机的连续高效率。

在此本发明基于在径向涡轮机的运行期间特别地在加热阶段和冷却阶段期间径向涡轮机的涡轮机流入壳体在所述涡轮机流入壳体的周向方向上看受到不均匀的变形来实现，从而相应地在运行期间，在移动叶片径向外端部和插入件之间的径向间隙在涡轮机流入壳体的周向范围上且因此在插入件的周向范围上不同地变化。此种自身的不均匀变形带来径向间隙的不均匀变化。通过本发明，此种不均匀径向间隙变化可以被补偿，使得在运行期间，在周向方向均匀的径向间隙在涡轮机转子的移动叶片和涡轮机流入壳体的插入件之间存在。

根据有利的其他扩展，周向部分具有120°±40°的周向范围，特别是120°±30°的周向范围，优选地是120°±20°的周向范围，最优选的是120°±10°的周向范围，在所述周向部分中，受到在移动叶片和插入件之间的名义径向间隙的扩大，插入件的壁被径向拉到外侧。通过此，可以在高效率的情况下被安全和可靠地避免径向涡轮机的移动叶片进入涡轮机壳体的插入件。