[发明专利]用于涡轮机的废气门组件

说明书

一种涡轮机，包括涡轮机壳体，涡轮壳体限定位于涡轮机叶轮上游的涡轮机入口、和位于涡轮机叶轮下游的涡轮机出口；和废气门阀组件，所述废气门组件包括至少一个可移动阀构件，所述至少一个可移动阀构件在废气门腔内安装在可移动支撑构件上，废气门腔与涡轮机上游的涡轮机入口连通，并且废气门腔具有与涡轮机出口连通的一个或多个腔出口。允许阀构件围绕支撑构件轻微地进行关节运动，且关节运动量受到阀构件的密封部的后表面上与支撑构件的前表面上的相应限制区域之间的碰撞的限制。每个阀构件使用阀构件的销部连接到支撑构件，销部穿过具有非圆形外轮廓的垫圈，并且垫圈的旋转受到支撑构件的接触表面的限制。

技术领域

本发明涉及一种涡轮机，尤其涉及一种具有废气门的涡轮机，所述废气门包括废气门组件，所述废气门组件包括支撑构件和至少一个阀构件。涡轮机可以形成涡轮增压器或动力涡轮机的一部分。

背景技术

涡轮机器是在转子和流体之间传递能量的机器。例如，涡轮机器可以将能量从流体传递到转子，或者可以将能量从转子传递到流体。涡轮机器的两个示例是动力涡轮机和涡轮增压器，动力涡轮机利用转子的旋转能量来完成有用的工作，例如产生电力；涡轮增压器利用转子的旋转能量来压缩流体。

涡轮增压器是公知的涡轮机器，用于以高于大气压的压力(增压压力)将空气供应到内燃机的入口。传统的涡轮增压器主要包括废气驱动的涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮在涡轮机壳体内安装在可旋转轴上，所述涡轮机壳体连接在发动机出口歧管的下游。涡轮机叶轮的旋转使压缩机叶轮旋转，所述压缩机叶轮在压缩机壳体内安装在轴的另一端上。压缩机叶轮将压缩空气输送到发动机入口歧管。

涡轮增压器轴通常由轴颈和推力轴承支撑，所述轴颈和推力轴承包括适当的润滑系统，并位于连接在涡轮机和压缩机叶轮壳体之间的中心轴承壳体内。

图1示出了穿过已知的涡轮增压器的示意性横截面。涡轮增压器包括涡轮机11，所述涡轮机通过中心轴承壳体13连接到压缩机12。涡轮机11包括用于在涡轮机壳体15内旋转的涡轮机叶轮14。涡轮机叶轮14具有旋转轴线1(在图的平面内)和叶片9。类似地，压缩机12包括可以在压缩机壳体17内旋转的压缩机叶轮16(或“桨叶”)。压缩机壳体17限定压缩机腔38，所述压缩机腔主要由压缩机叶轮填充，并且压缩机叶轮16可以在所述压缩机腔38内旋转。涡轮机叶轮14和压缩机叶轮16安装在共用涡轮增压器轴18的相反端部上，其中所述共用涡轮增压器轴18延伸穿过中心轴承壳体13。涡轮增压器轴18由轴承组件以可旋转的方式被支撑在轴承壳体13中，所述轴承组件包括分别朝向轴承壳体13的涡轮机端和压缩机端被容纳的两个轴颈轴承34和35。轴承组件还包括推力轴承36。

涡轮机壳体15具有围绕涡轮机叶轮14以环形方式定位的两个废气入口19a、19b、和轴向废气出口10。入口19a、19b在垂直于轴向方向的镜向平面内相对于彼此对称。注意，在其他已知的涡轮机壳体中，只有一个气体入口。在其他涡轮机壳体中，有两个入口，但是入口不是对称的。

压缩机壳体17具有轴向进气通道31和围绕压缩机腔38以环形方式布置的蜗壳32。蜗壳32与压缩机出口33气流连通。压缩机腔38通过径向延伸的扩散器空间39(也称为“扩散器”)连接到蜗壳32，所述扩散器空间39是壳体17的径向延伸的罩表面25与轴承壳体13的径向延伸的毂表面26之间的间隙。扩散器39关于轴18的旋转轴线1旋转对称。

在使用中，废气从附接有涡轮增压器的发动机(未示出)的排气歧管(也称为出口歧管)被提供给两个废气入口19a、19b。入口19a、19b由分隔壁20分隔，所述分隔壁20从涡轮机壳体15的径向外壁21径向向内延伸至末端22。废气经由涡轮机叶轮14a从废气入口19a、19b到达废气出口10，所述涡轮机叶轮14通过废气旋转。涡轮机叶轮14继而使压缩机叶轮16旋转，所述压缩机叶轮16从而通过压缩机入口31吸入进气并通过扩散器39、蜗壳32，然后通过出口33将增压空气输送至发动机的入口歧管。