涡轮增压器的制作方法

本发明涉及涡轮增压器。

背景技术：

涡轮增压器的基本构造对本文所属领域技术人员是已知的。涡轮增压器包括涡轮机，第一介质在其中膨胀。此外，涡轮增压器包括压缩机，其中第二介质被压缩，即使用在第一介质膨胀期间在涡轮机中提取的能量。涡轮增压器的涡轮机包括涡轮机壳体和涡轮机转子。涡轮增压器的压缩机包括压缩机壳体和压缩机转子。在涡轮机的涡轮机壳体和压缩机的压缩机壳体之间定位有轴承壳体，其中，轴承壳体在一侧上连接到涡轮机壳体，并且在另一侧上连接到压缩机壳体。在轴承壳体中安装有轴，涡轮机转子经由所述轴联接到压缩机转子。

从实践中已知的是，涡轮机的涡轮机壳体，即所谓的流入壳体，以及轴承壳体经由优选设计为夹紧爪的紧固装置连接至彼此。这种设计为夹紧爪的紧固装置利用其第一区段经由紧固器件安装在涡轮机壳体的凸缘上，并且利用第二区段至少部分地与轴承壳体的凸缘重叠。通过这种紧固装置，轴承壳体和涡轮机壳体的单元或组合被支撑，即将密封盖的径向外部区段和喷嘴环夹紧在涡轮机壳体和轴承壳体之间。从实践中已知的是，形成配合部的密封盖的径向内部区段抵靠轴承壳体的相应突出部。在该配合部附近，优选地将密封空气孔引入轴承壳体，密封空气可以经由所述密封空气孔在轴的方向上传导，优选地在与轴相互作用的轨道环的方向上传导。在这种情况下，密封空气用于在轴承壳体和轴之间的或在轴承壳体和轨道环之间的界面处的旋转和固定部件之间的密封，以避免例如在轴承壳体和涡轮机之间的油和/或燃烧颗粒的不期望的传递。此处，密封空气在压缩机侧被提取，并且经由流动管道和密封空气孔在轴或轨道环的方向上传导。

在操作期间，在内部盖的径向内部区段和轴承壳体之间可以形成空隙扩大，由此带来密封空气的泄漏流。因此，经由密封空气孔在轴或轨道环的方向上的密封空气供应受到限制。这是不利的。

技术实现要素：

由此出发，本发明基于创造一种新型涡轮增压器的目的。

这个目的通过根据权利要求1的涡轮增压器得到解决。

在密封盖的径向内部区段上形成有在轴向方向上延伸的突出部，突出部接合到被引入轴承壳体的凹槽中，形成径向内部配合部和径向外部配合部。

由于形成在密封盖的径向内部区段上并在径向方向上延伸的突出部接合在被引入轴承壳体的凹槽中的事实，形成在径向方向上间隔开的两个配合部，因此密封空气的泄漏流可以减少或甚至完全防止。在低温下，径向内部配合部可以承担密封作用。当径向内部配合部上的间隙在操作期间在较高温度下增加时，径向外部配合部自动闭合并承担密封功能。密封空气泄漏可以因此被有效地防止。

优选地，在内部配合部的区域中的冷间隙小于在外部配合部的区域中的冷间隙。在内部配合部的区域中的操作间隙大于在外部配合部的区域中的操作间隙。这也用于有效地防止密封空气泄漏。

在密封盖的突出部的端部面和轴承壳体的凹槽的凹槽底部之间形成有第一轴向空隙。在密封盖的端部面和轴承壳体的端部面之间形成有第二轴向空隙。径向配合部和轴向空隙形成迷宫式密封。通过这种方式可能甚至更有效地防止密封空气泄漏。

附图说明

从从属权利要求和以下描述获得本发明的优选的进一步扩展。本发明的示例性实施例通过附图的方式更详细地解释，但不限于此。其显示：

图1通过涡轮增压器的截面，

图2根据本发明的涡轮增压器的细节。

具体实施方式

本发明涉及涡轮增压器。

图1显示涡轮增压器1的基本构造。涡轮增压器1包括涡轮机2，用于使第一介质膨胀，特别是用于使内燃机的排出气体膨胀。此外，涡轮增压器1包括压缩机3，用于压缩第二介质，特别是增压空气，即使用在第一介质膨胀期间在涡轮机2中提取的能量。

此处，涡轮机2包括涡轮机壳体4和涡轮机转子5。压缩机3包括压缩机壳体6和压缩机转子7。压缩机转子7经由安装在轴承壳体9中的轴8联接到涡轮机转子5，其中，轴承壳体9定位在涡轮机壳体4和压缩机壳体5之间，并且连接到涡轮机壳体4和压缩机壳体5两者。

涡轮机2的涡轮机壳体4包括流入壳体11和流出壳体12。通过流入壳体11，在涡轮机2的区域中待膨胀的第一介质可以被供给到涡轮机转子5。通过流出壳体12，在涡轮机转子5的区域中膨胀的第一介质远离涡轮机流动。

除了流入壳体11和流出壳体12之外，涡轮机壳体4包括插入件13，其中，插入件13特别是在流入壳体11的区域中延伸，即与涡轮机转子5相邻地延伸，其在外部径向邻接涡轮机转子5的移动叶片14。

此外，涡轮机壳体4包括喷嘴环15。喷嘴环15也被描述为涡轮机引导装置。

此外，图1显示在流入壳体11和轴承壳体9的连接区域中的密封盖16。密封盖16也被描述为轴承壳体盖或热屏蔽。

涡轮机2的流入壳体11经由紧固装置17连接到轴承壳体9，所述紧固装置17优选设计为夹紧爪。在轴承壳体9和涡轮机的流入壳体11之间的这个连接区域中，密封盖15的径向外部区段被夹紧。优选地，喷嘴环也在这个连接区域中利用一个区段被夹紧。

图2显示从根据本发明的涡轮增压器在轴承壳体9和涡轮机之间的连接区域中的截取图，即在轴承壳体9的径向内部区段和邻接涡轮机转子5的密封盖16的区域中。此处，图2显示密封空气孔18，从压缩机3中提取并在轴承壳体9的方向上传导的密封空气经由所述密封空气孔在轨道环19的方向上传导，所述轨道环经由锁定元件20作用在轴承壳体9上。

就本发明而言，在轴向方向上延伸的突出部21形成在密封盖16的径向内部区段上。在密封盖16的径向内部区段上的该突出部21接合到被引入轴承壳体9的凹槽22中，即形成径向内部配合部23和径向外部配合部24。在径向内部配合部23的区域中，在轴承壳体侧上的径向内部配合部23的空隙组（gapbank）比在盖侧上的空隙组位于径向更内部。相反，在径向外部配合部24的区域中，径向外部配合部24的在轴承壳体侧上的空隙组比在盖侧上的空隙组位于径向更外部。

图2显示在冷态中的涡轮增压器，其中，在径向内部配合部23的区域中，冷间隙小于在外部配合部24的区域中的冷间隙。特别是当涡轮增压器1的组件在操作期间被加热时，密封盖16受到比轴承壳体9更大的热膨胀，使得密封盖16膨胀得更多。在该过程中，与冷间隙相比，在径向内部配合部23的区域中的操作间隙增加。然而同时，在外部配合部24的区域中形成操作间隙，所述操作间隙小于内部配合部23的冷间隙。因此，当在低温下时，径向内部配合部23承担密封功能，径向外部配合部24在较高的操作温度下承担密封功能。

从图2中显而易见，在面向凹槽22的凹槽底部28的突出部21的端部面27与凹槽22的凹槽底部28之间形成第一轴向间隙25。与该轴向空隙25相比在轴向方向和径向方向上偏移的第二轴向空隙26形成在密封盖16的径向内部区段的端部面29与轴承壳体9的相应地面向的端部面30之间。这两个轴向空隙25、26利用两个径向配合部23、24形成迷宫式密封，由此在密封盖16的径向内部区段的区域中的用于密封空气的密封功能可以被进一步改善。

通过在密封盖16的径向内部端部上形成轴向突出部21，其接合在轴承壳体9的相应的凹槽22中，一方面是轴向空隙25和26，另一方面是径向配合部23和24被相应地提供。在径向内部配合部23的情况下，冷间隙小于在径向外部配合部24的情况。在径向外部配合部的情况下，操作间隙小于在径向内部配合部23的情况。相应地，可以确保密封盖16和轴承壳体9的不同的热变形不负面地影响用于密封空气的密封功能。

配合部23、24的区域中的间隙设计被实现，使得确保用于密封空气的良好密封功能贯穿于操作范围。此外，要防止凹槽和突出部21的连接的机械过载。在低温下或当涡轮增压器运转时，组件受到低温引起的膨胀，其中，径向内部配合部23而后承担密封功能。在越来越高的温度下，在径向内部配合部23的区域中的间隙增加，但是在外部配合部24的区域中的间隙减小，使得径向外部配合部24而后承担密封功能。

附图标记列表

1涡轮增压器

2涡轮机

3压缩机

4涡轮机壳体

5涡轮机转子

6压缩机壳体

7压缩机转子

8轴

9轴承壳体

10消音器

11流入壳体

12流出壳体

13插入件

14移动叶片

15喷嘴环

16密封盖

17紧固装置

18密封空气孔

19轨道环

20锁定元件

21突出部

22凹槽

23内部配合部

24外部配合部

25第一轴向空隙

26第二轴向空隙

27端部面

28凹槽底部

29端部面

30端部面。