[发明专利]轴流式涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及轴流式涡轮。此外，本发明涉及具有此轴流式涡轮的排气涡轮增压器。

背景技术

从实践已知的轴流式涡轮包括在转子侧上带有动叶片的涡轮叶轮和在定子侧上的涡轮壳。此外，从实践已知通过紧固螺栓将盖环非绝对地紧固至涡轮壳，其中盖环沿径向在外侧跟随动叶片，且与动叶片一起限定径向间隙。

从DE 102009045167A1已知一种排气涡轮增压器的轴流式涡轮，带有涡轮壳、包括动叶片的涡轮叶轮和紧固至涡轮壳的盖环。

在操作期间，涡轮壳和盖环遭受不均匀加热，结果，动叶片和盖环之间的径向间隙改变。盖环和动叶片之间的此改变的径向间隙可引起涡轮叶轮的动叶片摩擦盖环。这是不利的。

因此需要一种轴流式涡轮，在该轴流式涡轮的情况下，动叶片和盖环之间的径向间隙在操作期间遭受较少变化。

发明内容

从这开始，本发明基于产生新类型的轴流式涡轮和具有此轴流式涡轮的排气涡轮增压器的目的。

此目的通过根据权利要求1的轴流式涡轮解决。根据本发明的轴流式涡轮包括用于盖环的定心环，其中定心环非绝对地连接至盖环，使得定心环和盖环之间的牵引大于盖环和涡轮壳之间的牵引。定心环至少区段地伸出到涡轮壳的凹槽中，即，使得在轴流式涡轮的冷状态中，定心环经由其径向内表面在涡轮壳的凹槽的径向内表面上定心，而在轴流式涡轮的热状态中，定心环经由其径向外表面在涡轮壳的凹槽的径向外表面上定心。

根据本发明的轴流式涡轮包括定心环，其中定心环和盖环以及盖环和涡轮壳分别非绝对地紧固至彼此。通过定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率，在操作期间在轴流式涡轮的加热和冷却期间允许盖环在涡轮壳上的热引起的滑动，然而盖环和定心环之间没有相应的相对运动。涡轮壳的凹槽(定心环至少区段地伸出到其中)的径向内表面和径向外表面界定盖环和涡轮壳之间的热引起的相对运动，且因此限制动叶片和盖环之间的径向间隙的变化。涡轮转子的动叶片摩擦盖环的危险可因此降低。

根据有利的进一步发展，盖环和定心环经由第一紧固螺栓非绝对地紧固至彼此，且盖环和涡轮壳经由第二紧固螺栓非绝对地紧固至彼此。定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率优选地由第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的拧紧扭矩和/或大小和/或数目确定。定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮环之间的牵引之间的比率因此可特别容易且有利地调整，以便允许盖环和涡轮壳之间的热引起的相对运动但避免盖环和定心环之间的相应的相对运动。

根据有利的进一步发展，定心环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率另外由定心环和盖环之间以及盖环和涡轮壳之间的摩擦表面的粗糙度决定。涡轮环和盖环之间的牵引与盖环和涡轮壳之间的牵引之间的比率因此可容易且有利地调整。

根据有利的进一步发展，基于动叶片，涡轮壳包括流入侧上的壳区段、流入侧上的喷嘴环以及流出侧上的壳区段，其中盖环经由第二紧固螺栓紧固在流出侧上的壳区段上，且喷嘴环另外将盖环夹在涡轮壳上。特别当喷嘴环将盖环夹在涡轮壳上且从而提供盖环和涡轮壳之间的牵引的一部分时，盖环和涡轮壳之间的第二紧固螺栓的数目可降低。

作为变型，牵引还可由喷嘴环完全接管。在此变型中，紧固螺栓实施为使得其相对于底部旋拧或旋拧到套环上，且在螺栓头部和盖环的支撑部之间产生间隙。紧固螺栓因此“自由”。如例如关于膨胀套筒描述的进一步的措施不是必需的。紧固螺栓然后仅用于组装防护，使得带有定心环的盖环在组装/拆卸期间不掉下且作为防旋转装置。

排气涡轮增压器在权利要求12中限定。

附图说明

本发明的优选进一步发展从从属权利要求和以下描述获得。本发明的示例性实施例通过附图更加详细地阐述，而不限于此。附图示出了：

图1为穿过根据本发明的轴流式涡轮的第一轴向区段；

图2为穿过根据本发明的轴流式涡轮的第二轴向区段；

图3为穿过根据本发明的轴流式涡轮的第三轴向区段；

图4为根据本发明的轴流式涡轮在轴向观察方向上的细节；

图5为图4的区段V-V；以及

图6为图4的区段VI-VI。

参照标号列表

10 轴流式涡轮

11 涡轮转子

12 动叶片

13 涡轮壳

14 壳区段

15 喷嘴环

16 壳区段

17 夹环

18 紧固螺栓

19 防旋转装置

20 盖环