制造可变涡轮几何的方法
【专利摘要】本发明涉及一种制造用于充电设备(1)的可变涡轮几何(8)的方法，其中可变涡轮几何(8)有大量安装在叶片安装环(6)上的导向叶片(10)。在这里，对于本发明必不可少的是至少两个导向叶片(10)插入叶片安装环(6)，并且随后在安装状态下，至少两个导向叶片(10)在背对叶片安装环(6)的端侧(15)上共同加工，以制造端侧(15)的最终形状。此外，本发明涉及所述可变涡轮几何(8)，并且涉及有所述可变涡轮几何(8)的充电设备(1)，特别是废气涡轮增压器(1’)。
【专利说明】
制造可变涡轮几何的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种制造用于充电设备的可变涡轮几何的方法，并且涉及所述可变涡轮几何。此外，本发明涉及有所述可变涡轮几何的充电设备，特别是废气涡轮增压器。
【背景技术】
[0002]充电设备，特别是废气涡轮增压器从现有技术中可知。在这种情况下，涡轮由驱动流体，特别是由废气驱动，并且通过轴传送所述驱动力至压缩机叶轮。特别是在不同操作点，为了增加从动设备的功率，此外已知为充电设备提供可变涡轮几何，该可变涡轮几何在涡轮周围有大量导向叶片。在这里，可借助于导向叶片来影响驱动流体，也就是说特别是废气，至涡轮的流动。例如在这里，可在导向叶片的关闭状态下减少驱动流体或废气的流动横截面，使得驱动流体以增快的速度冲击涡轮并且更快的驱动所述涡轮。导向叶片通常可旋转地安装在叶片安装环。盖盘通常布置在导向叶片背对叶片安装环的那侧。在这里，导向叶片和盖盘之间保持有间隙，该间隙的尺寸必须尽可能的小以提高可变涡轮几何的效率。
[0003]为此，EP O 226 444 BI中提议在叶片安装环和盖盘之间插入间隔物，所述间隔物在盖盘和叶片安装环之间提供固定的间隔。
[0004]另外，EPI 577 503 BI中为此提议以阶梯方式形成盖盘和/或叶片安装环或提供有阶梯的盖盘和/或叶片安装环。
[0005]在可变涡轮几何的情况下，特别有一个缺点是导向叶片受制造公差的影响。也就是说，各个导向叶片和盖盘之间的间隙因制造公差而变化。因此，间隙不能最佳最小化，特别是因为可变涡轮几何的可操作性必须考虑到可能的最大公差偏差。
[0006]因此，本发明关心的问题是为制造可变涡轮几何的方法，和为所述可变涡轮几何和所述充电设备具体说明提高的或只是可供选择的实施方式，该实施方式特别区别于简化的制造和/或提高的效率。
[0007]这个问题根据本发明通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方式是附属权利要求的主题。
【发明内容】
[0008]本发明基于制造可变涡轮几何的所述基本概念，首先在所述可变涡轮几何的叶片安装环上插入至少两个导向叶片，并且接着在背对所述叶片安装环的端侧共同加工插入所述叶片安装环的至少两个导向叶片。因此，可最小化所述导向叶片的制造公差和/或可补偿所述导向叶片的制造公差。通过这种方式，在所述可变涡轮几何安装在相关的充电设备的情况下，可特别有效的最小化位于所述导向叶片端侧对面的盖盘的间隔，以实现增加所述可变涡轮几何和/或所述充电设备的功率。根据所述发明概念，首先所述可变涡轮几何的至少两个导向叶片因此插入所述叶片安装环，并且随后至少两个所述导向叶片在安装状态下在背对所述叶片安装环的端侧共同加工。在这里，所述加工以所述方式发生，以致所述加工导向叶片的端侧的最终形状由此制造。
[0009]在这里，所述端侧的共同加工特别意味着所述端侧以相同的工作步骤加工。因此，所述端侧特别地和相同的某种工具或相同的多种工具同时加工，以制造所述端侧的各个最终形状。
[0010]此外，特别优选所述可变涡轮几何的所有导向叶片都首先插入所述叶片安装环，并且随后在所述端侧上共同加工以制造所述最终形状。
[0011 ]在加工所述端侧之前，所述可变涡轮几何优选在一定程度上已制造或安装，以致在所述端侧的加工之后所述导向叶片，如果有的话，仅发生轻微的移位。所述移位特别指沿着各个所述导向叶片的旋转轴。也就是说所述可变涡轮几何在所述端侧的加工之前以所述程度安装，使得随后相应的所述导向叶片和所述叶片安装环之间的间隔因为所述导向叶片的移位仅轻微改变，如果有的话。因此，所述导向叶片和所述盖板的间隔在所述可变涡轮几何安装在相关的所述充电设备的状态下仅相应地发生轻微的变化。
[0012]此外，变体是有利的，在变体中所述端侧的加工以所述方式发生以致所述加工的导向叶片的端侧，也就是说有最终形状的所述导向叶片的端侧，位于公共面。特别地，导向叶片的所述端侧和充电设备的所述盖板之间的间隔可因此更加准确的设置并且特别的尺寸更小。也就是说，通过这种方式可实现所述可变涡轮几何和所述充电设备，在该可变涡轮几何和充电设备中所述加工的端侧和所述盖板都有一样的间隔。
[0013]如果与端侧上的变化相关来形成所述最终形状，各个所述端侧的加工可以任何方式发生。特别可取的是研磨端面的某一部分。为此，可使用任何工具。为加工所述端侧，例如使用波束，特别是电磁波束，特别是借助于激光设备，和/或电子波束。
[0014]可供选择地或另外，各个所述端侧可通过去除材料加工。也就是说各个所述端侧特别地碾磨和/或刨平和/或粉碎过等等。
[0015]已经证实有利的是将要加工的所述导向叶片在加工之前固定。这样确保了所述导向叶片在加工期间不可动的布置，特别是相对于所述叶片安装环不可动。所述导向叶片更加精确的加工因此可能，因此特别可进一步减少制造公差。
[0016]可取的是至少一个将要加工的所述导向叶片在共同加工之前在所述端侧上未加工，以制造所述最终形状。也就是说这一端侧在加工之前保持“粗糙状态”，以制造所述最终形状。通过这种方式，所述导向叶片的制造可更加简单和有效的实现。
[0017]根据一种有利的实施方式，所述可变涡轮几何在所述端侧的加工后清洁，以特别去除因为加工发生的材料残留。通过这种方式，特别的确保所述可变涡轮几何的无摩擦操作，或至少减少相应的操作故障的风险。
[0018]在一种有利的实施方式中，所述可变涡轮几何设计为预制组件。在这里，所述组件特别包括所述叶片安装环和安装在叶片安装环上的所述导向叶片。通过这种方式，将所述可变涡轮几何简化安装至相关的所述充电设备是可能的。特别地，可因此减少所述导向叶片的端侧和所述盖板之间的间隔或间隙，这与所述可变涡轮几何效率的增加以及由此所述充电设备效率的增加相关。
[0019]毫无疑问，除了制造所述可变涡轮几何的方法，有所述可变涡轮几何的充电设备同样属于本发明的主题。当然，可变压缩机几何同样可以同样的方式制造。
[0020]在这里，所述充电设备可根据需要设定。特别可取的是将所述充电设备设计为废气涡轮增压器，废气涡轮增压器以通过所述可变涡轮几何至涡轮的废气冲击所述涡轮侧。所述废气涡轮增压器可用在车辆的内燃机中。
[0021]本发明更重要的特征和优点将在所述附属权利要求、所述附图和借助于所述附图的所述相关【附图说明】中出现。
[0022]毫无疑问，上述特征和在下面将进一步解释的特征不仅能用于所述各个已指示的结合，也能在不离开本发明的所述范围时用于其他结合或是自身使用。
[0023]本发明的优选示例性实施方式在所述附图中示出并且在以下的所述说明中更详细的介绍，其中所述相同的参考标号指的是所述相同或相似或功能相同的部件。
【附图说明】
[0024]在附图中，在各种情况下示意，
[0025]图1不出充电设备的截面，
[0026]图2示出可变涡轮几何的顶视图。
【具体实施方式】
[0027]图1示出充电设备I，特别是废气涡轮增压器I’的截面，其中充电设备I仅部分可见。充电设备I有涡轮2，该涡轮与轴3连接以随之旋转。涡轮2和轴3能关于旋转轴4旋转，其中仅充电设备I的上部分相对于旋转轴4可见。涡轮2的旋转可借助于轴3传递至充电设备I的压缩机叶轮(未示出)。在这里，涡轮2由流体驱动，特别是由从内燃机产生并且通过在盖盘5和叶片安装环6之间形成的管道7流向涡轮2的废气。叶片安装环6是可变涡轮几何8的一部分，可变涡轮几何另外在叶片安装环6背对管道7的那侧布置有调节环13，和至少一个布置在叶片安装环6背对调节环13那侧的导向叶片10。在这里，仅一个所述导向叶片10在图1中可见。导向叶片10有叶片颈部11，该叶片颈部导向通过叶片安装环6的支架12并且通过控制杆9耦合至调节环13。调节环13通过控制设备调节，因此通过叶片颈部11安装在叶片安装环6的导向叶片10相应地调整。通过这种方式，可改变管道7的横截面并且因此可设置驱动涡轮2的流体的流动。在这里，可变涡轮几何8可布置在涡轮壳体(在这里未示出)，在涡轮壳体中同样布置有盖盘5或涡轮壳体有盖板5作为部件。轴3安装在轴承壳体14。
[0028]从图1可见，导向叶片10的端侧15，面对盖板5并且背对叶片安装环6的那一端侧，与盖板5间隔布置。间隙16形成在导向叶片10或端侧15和盖板5之间。减少所述间隙10导致可变涡轮几何8或充电设备I的效率增加。
[0029]图2示出可变涡轮几何8的顶视图。在这里，可见叶片安装环6为环形设计并且有中央开口 17，轴3通过中央开口在安装在充电设备I的状态下导向。同样可见的是叶片安装环6有大量沿着圆圈18均匀布置的所述插孔12。所述导向叶片10在各个插孔12中可旋转的安装，其中图2仅仅示出两个所述导向叶片10，该两个导向叶片的端侧15可见。为了减少，特别是最小化，导向叶片10的端侧15和盖板5之间的间隙16，可变涡轮几何8如下所述制造:
[0030]首先，导向叶片10通过引入所述相关插孔12的各个叶片颈部11插入叶片安装环6。另外，各个叶片颈部11可通过控制杆9连接至调节环13。导向叶片10的端侧15随后共同加工以制造导向叶片10的端侧15的最终形状。在这里，加工以所述方式发生，使得导向叶片10的端侧15大体位于一个平面。因此，间隙16可变小并且可最小化。特别地，在可变涡轮几何8安装在充电设备I时，可减少盖板5和端侧15之间相应的间隔，以及因此减少间隙16。通过这种方式，避免了或至少减少了减少间隙16的负面影响，该负面影响由导向叶片10的制造公差造成。导向叶片10的端侧15在这里可在共同加工以制造最终形状，也就是说端侧15的最终形状，之前未加工。
[0031]在这里，为了制造最终形状的端侧15的加工根据需要发生。特别地，导向叶片10的端侧15可通过去除材料共同加工以制造端侧15的最终形状。在这种情况下，有利的是导向叶片10在加工以制造端侧15的最终形状之前固定。所述固定可例如借助于调节环13实施。但是，其他类型的固定同样可取，特别是固定各个叶片颈部11以防止或至少减少相关导向叶片10，特别是相对于叶片安装环6，的相应移动。
[0032]可变涡轮几何8在端侧15形成最终形状的加工之后清洁，以特别去除因为加工发生的材料残留。可变涡轮几何8优选设计为预制组件19，至少包括叶片安装环6和有最终形状的端侧15的导向叶片10。可供选择地，调节环13可同样为组件19的部件。通过这种方式，简化了可变涡轮几何8至充电设备I的安装。
【主权项】
1.制造充电设备(I)的可变涡轮几何(8)的方法，其中 -至少两个导向叶片(10)插入叶片安装环(6)， -至少两个所述导向叶片(6)在安装状态下在背对所述叶片安装环(6)的端侧(15)上共同加工，以制造所述端侧(15)的最终形状。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导向叶片(10)通过去除材料在所述端侧(15)上加工。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可变涡轮几何(8)所有的所述导向叶片(10)都插入所述叶片安装环(6)并且随后在所述端侧(15)上共同加工。4.根据权利要求1至3中一项所述的方法，其特征在于，所述加工以所述方式发生，以致所述加工的导向叶片(10)的端侧(15)位于公共面。5.根据权利要求1至4中一项所述的方法，其特征在于，将要加工的所述导向叶片(10)在加工之前固定。6.根据权利要求1至5中一项所述的方法，其特征在于，至少一个将要加工的所述导向叶片(10)在加工之前在端侧(15)上保持未加工状态。7.根据权利要求1至6中一项所述的方法，其特征在于，所述可变涡轮几何(8)字加工之后清洁。8.可变涡轮几何(8)包括大量导向叶片(10)，用于偏转流经所述可变涡轮几何(8)的流，其中所述可变涡轮几何(8)按照根据权利要求1至7中一项所述的方法制造。9.根据权利要求8所述的可变涡轮几何，其特征在于，至少包括叶片安装环(6)和安装在叶片安装环上的导向叶片(10)的所述可变涡轮几何(8)设计为预制组件(19)。10.充电设备(I)，特别是废气涡轮增压器(1’)，包括根据权利要求8或9所述的可变涡轮几何(8)。
【文档编号】F01D17/14GK105822362SQ201610034386
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】茵·迪克·瑙恩海姆, M.·恩·达朗·布勒布勒安
【申请人】博世马勒涡轮系统有限两合公司