本公开涉及一种通过在废气涡轮的涡轮叶轮的轮毂后壁中创建具有限定形状和位置的质量去除区域来平衡废气涡轮的涡轮叶轮的方法，以及用于废气涡轮的平衡涡轮叶轮。
背景技术：
1、使用废气涡轮是为了利用废气中所含的能量。为了从废气流中提取能量，使用废气涡轮的涡轮叶轮，这些涡轮叶轮位于废气流中并具有流体机械方面被优化过的形状。涡轮叶轮在此处被布置在轴上并由此安装，以便围绕旋转轴线旋转。
2、由于废气涡轮的涡轮叶轮的高转速及其在废气管路中的位置，因此涡轮叶轮是废气涡轮的组件，其承受高热负荷和机械负荷。最重要的是，废气涡轮的涡轮叶轮中的机械负载是巨大的，并且主要是由高转速和相关的离心力造成。涡轮叶轮圆周上质量分布的偏差破坏涡轮叶轮的圆度并可能会产生额外的载荷，且在此处起着主要作用。因此，通过结构措施和随后对废气涡轮的涡轮叶轮的加工来主动抵消圆周上质量的不均匀分布(称为不平衡性)。
3、在现有技术中，为了降低废气涡轮的涡轮叶轮的不平衡性，通常在轮毂后壁上设置平衡轮缘。该平衡轮缘采用凸圆的形式在轮毂后壁上沿圆周方向延伸。在平衡过程中，可以以定义的方式去除该平衡轮缘，因此能够实现质量在废气涡轮的涡轮叶轮的圆周方向上均匀分布。此处已知的是使用平面磨削工艺来去除平衡轮缘。
4、然而，为平衡过程提供的平衡轮缘在许多方面具有缺点。这些缺点包括但不限于：在废气涡轮的涡轮叶轮中提供、设计和计算附加部件(以及质量)、制造过程中所需的额外加工步骤、以及对废气涡轮的涡轮叶轮的内部载荷分布和应力的负面影响。在高速旋转的废气涡轮的涡轮叶轮上额外施加质量，这会产生额外的离心力，并且平衡轮缘的不利特性对废气涡轮的涡轮叶轮内的机械应力是有害的。因此，平衡轮缘对循环性能也有不利影响，在此特别是对相对于低周疲劳的循环性能，也称为低周性能。
5、鉴于以上陈述，需要一种用于平衡废气涡轮的涡轮叶轮的方法，该方法可以至少部分地减少上述缺点，并且需要一种对应的平衡涡轮叶轮。us2020/392 848a1描述了一种带轮毂的废气涡轮增压器叶轮，该轮毂具有凸耳、带有轴连接部分的后盘、旋转轴线和从轮毂延伸的叶片，以定义废气流动通道。us 8 936 439 b3描述了一种涡轮叶轮，其围绕轴布置，并且具有其上设置有分离器的背侧、布置在分离器和轴之间的内底切、位于分离器和指定到背侧的外圆周之间的外底切。
技术实现思路
1、该目的通过权利要求1所述的用于平衡涡轮叶轮的方法实现。该目的还通过权利要求8所述的涡轮叶轮和根据权利要求12所述的废气涡轮来实现。从以下描述和所附权利要求中可以获知其它实施例、修改和改进。
2、根据本发明的一个方面，提供了一种用于平衡废气涡轮的涡轮叶轮的方法。该涡轮叶轮能够绕其旋转轴线旋转，并且具有轮毂和附接到该轮毂并布置在流体流动区域中的多个涡轮叶片。该轮毂具有背离流体流动区域的轮毂后壁，所述轮毂后壁具有围绕旋转轴线同心延伸的标记凸圆。该方法包括：
3、-在标记凸圆旁边的质量去除位置处，使椭球状材料去除工具相对于涡轮叶轮移动；
4、-在轮毂后壁中，通过借助于椭球状材料去除工具在标记凸圆旁边并且在保持标记凸圆完好无损的情况下去除该轮毂后壁的轮毂材料来创建相对于旋转轴线不对称的质量去除凹部，以使涡轮叶轮平衡。
5、根据本发明的一个方面，提供了一种用于废气涡轮的涡轮叶轮，其中，该涡轮叶轮能够绕其旋转轴线旋转并且具有轮毂和附接到该轮毂并布置在流体流动区域中的多个涡轮叶片，其中，该轮毂具有背离流体流动区域的轮毂后壁。在轮毂后壁中提供相对于旋转轴线不对称的质量去除凹部，用于使涡轮叶轮平衡。该质量去除凹部被配置为轮毂后壁中的凹陷，其具有椭圆段形式的横截面轮廓，其中，该横截面轮廓被定义在包含旋转轴线的横截面平面z-z中。该轮毂后壁还具有与旋转轴线同心延伸的标记凸圆，其中，标记凸圆和质量去除凹部无径向重叠地彼此相邻。
6、根据本发明的优选方面，由于质量去除凹部被配置为轮毂后壁中的凹陷，因此在轮毂后壁上不需要平衡轮缘。特别是，在平衡之后，轮毂后壁可以没有旋转不对称的凸突出部。因此，轮毂的旋转质量和惯性能够降低。惯量降低可以有助于改善转子的加速行为。由于质量去除凹部的横截面轮廓为椭圆段形式，因此可以进一步减小轮毂上的应力并避免额外的负载。
1.一种用于平衡用于废气涡轮的涡轮叶轮(10)的方法，其中，所述涡轮叶轮(10)能够绕其旋转轴线(11)旋转，并且具有轮毂(12)和附接到所述轮毂(12)并布置在流体流动区域(14)中的多个涡轮叶片，其中，所述轮毂具有背离所述流体流动区域(14)的轮毂后壁(15)，所述轮毂后壁具有围绕所述旋转轴线(11)同心延伸的标记凸圆(16)，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的用于制造用于废气涡轮的涡轮叶轮(10)的方法，其中，所述材料去除工具是带有椭球状磨头的磨削工具，优选为带有球形磨头的球形磨削工具。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述质量去除凹部(13)是沿着绕所述旋转轴线(11)的圆周方向中的环形段形成的。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述轮毂质量参数包括选自以下列表中的至少一个参数：机械应力、机械循环优化变量、循环疲劳指示。
7.如权利要求5或6所述的方法，还包括：
8.一种用于废气涡轮的涡轮叶轮(10)，其中，所述涡轮叶轮(10)能够绕其旋转轴线(11)旋转并且具有
9.如权利要求8所述的涡轮叶轮(10)，其中，所述质量去除凹部(13)具有以下性质(a)至(g)中的至少一种：
10.如权利要求8或9所述的涡轮叶轮(10)，其中所述标记凸圆(16)具有以下性质(i)至(iv)中的至少一种：
11.如权利要求8至10中任一项所述的涡轮叶轮(10)，其中，所述涡轮叶轮是用于径向废气涡轮的径向涡轮叶轮，或用于混流废气涡轮的混流涡轮叶轮。
12.一种废气涡轮，优选为废气涡轮增压器，其具有如权利要求8至11中任一项所述的涡轮叶轮(10)。