[0034]加固元件与面朝涡轮机转子的外层的第一表面和背向涡轮机转子的内层的第二表面共面接触。在一个实施例中，加固元件的共面接触表面中的至少一个以及外层或内层中的一个通过点焊接或另外适合的机制连接，以便在具体位置处的每个共享表面之间，形成基本不可动且永久的耦接。在另一个实施例中，加固元件可以被间断地点焊接到面朝涡轮机转子的外层的第一表面和背向涡轮机转子的内层的第二表面，以使加固元件以第一距离间距焊接到内层而不是外层，且所述加固元件以第二距离间距焊接到外层而不是内层。在一个替代实施例中，可以点焊加固元件和涡轮机外壳的层之间的任何共面接触表面。
[0035]此外，多个单独的加固元件可以耦接到内层和外层且在整个涡轮机外壳间断分布。这样，多个单独的加固元件可以沿整个涡轮机外壳以特定距离间距设置，以使存在没有耦接到加固元件的隔开表面和耦接到加固元件的其它隔开表面。该特定距离间距可以沿着涡轮机外壳具有对称或不对称间距。在另一个实例中，加固元件沿整个涡轮机外壳连续耦接到内层和/或外层。例如，在图2所示的实施例中，加固元件包括重复的正方形图案，从而形成相对于内层210和外层212 二者的中间层。
[0036]在替代实施例中，多个加固元件可以被设置在涡轮机外壳的一个或多个位置处，例如图3所示的邻近涡轮机外壳的涡管通道的位置。这样，为了提供附加强度和支撑，加固元件设置在被认为易受热应力影响且易变形的特定位置处。因此，可以在内层和涡轮机转子之间维持阈值距离从而可以避免涡轮机效率和燃料经济性损耗。
[0037]此外，加固元件的蜂窝状结构的图案可以通过，但不限于，下列项中的一个或多个形成:切割、弯曲、滚压、点焊、冲压、铸造、钎焊、锻造、切削、抽取、冲孔和液压成形。
[0038]图3示出沿图2的切割平面250的截面的涡轮机164的横截面图。图3示出外壳202的内层210和外层212。在描述的实施例中，两层从轴外壳350相对于涡轮机164的旋转轴线轴向延伸到一部分涡轮机转子204。然而，在另一些实施例中，内层210可以包括涡轮机导流装置222并因此可以轴向延伸穿过涡轮机转子204。轴外壳350可以至少部分地圆周包围轴161，其将涡轮机转子204耦接到包括在图1所示的压缩机162中的压缩机转子。轴外壳可以包括一个或多个具有内环和外环、滚压元件等的轴承。
[0039]应该理解，来自第一涡管通道300和第二涡管通道302的排气流被引导到涡轮机转子204。内层也可以限定涡管通路(诸如涡管通道300和302)的边界。在该实施例中，第一涡管通道300和第二涡管通道302的边界由从外壳朝向转子延伸的锥形分割器306限定。在另一个实例中，分割器也可以包括另一种形状。分割器306邻近面朝涡轮机转子的内层的表面。这样，第一涡管通道300和第二涡管通道302的一部分边界由分割器306和内层210限定。
[0040]分割器306可以由外壳内层的冲压、液压成形或铸造形成。分割器306也可以是独立于外壳202形成的独立零件且经由焊接、模制或耦接法兰附接。然而在另一个实施例中，不提供分割器，所以仅存在单个涡管通道。
[0041 ] 在一些实施例中，耐热涂层301可以在分割器306的表面上。分割器306包括邻近涡轮机转子204的末端308，该末端308限定涡轮机转子和分割器之间的空间310。在一个实施例中，空间310小于0.2mm。然而，在另一些实施例中，空间310为另一个阈值距离。应该理解，当分割器306经由冲压构成时，可以实现分割器306和涡轮机转子204的这种分离程度。具体地，冲压可以使得要构造的分割器具有0.2_公差，而铸造可以允许要构造的分割器具有1.5mm公差。此外，当与诸如铸造的制造技术相比时，当冲压用于构造分割器306时，分割器的宽度可以减小。当分割器的宽度减小时，排气更有效地被传送到祸轮机，从而降低损耗并增加涡轮机的效率。
[0042]然而，由于高热应变，转子204和分割器306之间的空间310距离可以增加。这导致涡轮机增加的热损耗和压力损耗，从而降低涡轮机的脉冲捕捉和效率。因此，设置在邻近分割器的位置处的加固元件214可以用于阻止或延迟空间310的这种不期望增加。
[0043]图4A至图4B示出加固元件的实例实施例，加固元件包括具有一个或多个图案的波状金属板或波纹金属板的主体。图4A至图4B中示出的加固元件是上述加固元件214的非限制性实例。耦接到涡轮机外壳每层的加固元件的图案帮助增强涡轮机外壳的金属板层以使内层和转子的距离抵抗由物理压力引起的变化。在图4A的具体实施例中，如果从加固元件的水平横截面观察，图案包括蜂巢或六边形形状。六边形的加固元件400的内表面402可以被点焊接到外壳内层的内表面(例如，面对中间空间且背向转子的内层的表面)，而六边形的加固元件的外面404可以被点焊到外壳的外层的内表面(例如，面对中间空间且朝向转子的外层的表面)。这样，外壳的两层牢固且不可逆地耦接到加固元件且彼此耦接。然而，在一些实例中，六边形的加固元件400可以被点焊到内层或外层中的仅一个。点焊接提供用于牢固地将加固元件的薄金属板附接到外壳的一层或更多层的快速(可自动化)、容易且廉价的方法，相比其他焊接方法，这降低了制造总成本。
[0044]图4B示出加固元件的横截面图和部分视图的附加实例。在一个实例中，如加固元件420的横截面图所示，加固元件的金属板主体可以包括形成重复正弦波的波纹金属板。正弦波414的波峰422和波谷424可以被点焊到外层410和内层412的内表面。此外，这些附接用于提高金属板外壳主体的结构完整性和硬度。
[0045]下文中提到的是加固元件的另一个实施例，其中如果看其截面图，加固元件具有大致正方形或长方形重复图案。在该实例中，具有图案416的加固元件430可以由多个从内层412垂直延伸到外层410的直线形成，其也可以垂直对齐于加固元件的线，在此位置处，夕卜层和加固元件相交。加固元件的直线的每个末端可以通过点焊或另外适合的机制以对称或不对称隔开的间距附接到内层和/或外层。
[0046]最后，在最后的实例中，示出具有重复三角形418的横截面图案的加固元件440，其中三角形的一个或多个角可以附接到内层412和/或外层410的内表面。在一个实施例中，单个图案可以由加固元件的金属板主体形成。然而，加固元件的金属板主体形成不止一种图案是可能的。应该理解，加固元件的一种或多种图案不限于上述图案且可以包括各种配置和实施例。
[0047]加固零件的金属板主体的图案可以通过，但不限于下列方式形成:冲压、铸造、点焊接、滚压、激光切割、水射流切割、膜冲孔、穿孔，压花等。在一些实例中，加固元件可以经预模制以使其形状适合将要加固的内层和外层的形状。在另一个实例中，加固元件可以具有足够的柔韧性以便在不预模制的情况下应用到层时适合内层和外层的形状。
[0048]提供包括具有加固元件的涡轮机外壳的涡轮机的技术效果为对涡轮机外壳的总体提高的结构性支撑(其导致减少的热变形)，尤其在易受高温攻击的区域，例如在邻近涡轮机转子和涡管部分的外壳处。相比一个或多个未加固的金属板层或一个或多个通过没有图案的常规加固板材加固的层，在涡轮机外壳上提供加固组件导致改善的耐热性。因此，本文公开的涡轮机和方法可以帮助阻止金属板涡轮机外壳的涡轮叶尖间隙的增加。因此，将最小化效率损耗和燃料经济性损耗。
[0049]因此，本文描述的系统提供一种包括包围转子的外壳的涡轮机。外壳包括内层和外层，外层在一定距离处包围内层以在内层和外层之间形成中间空间。外壳进一步包括加固元件，该加固元件设置