[發明專利]廢氣渦輪用隔熱板、軸承外殼、渦輪外殼及廢氣渦輪

有效

• 申請號: 200810081935.1
• 申請日: 2003-12-02
• 公開（公告）號: CN101280694A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: M·邁耶;T·格維亨伯格;M·策恩德爾;A·邁耶
• 申請（專利權）人: ABB渦輪系統有限公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D25/16;F01D25/26;F01D5/14;F02C6/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉華聯

本申請是申請號為200310124880.5、發明名稱為《廢氣渦輪外殼》的分案申請。

技術領域

本發明涉及由廢氣驅動的渦輪增壓器領域。本發明涉及一種廢氣渦輪。特別是軸承外殼、渦輪外殼以及廢氣渦輪的隔熱板，其中，廢氣渦輪內的隔熱板利用渦輪外殼將入流通道限制在渦輪上；其中，渦輪設置在可轉動支承在軸承外殼內的軸上。

背景技術

廢氣渦輪增壓器用于提高內燃機的功率。在最高幾兆瓦的較低功率范圍內，主要使用帶有徑向入流渦輪和上面安裝渦輪的軸的內軸承的渦輪增壓器。

在供氣通道不冷卻的非冷卻的廢氣渦輪增壓器中，廢氣溫度在渦輪入口處較高，由此提高機器的熱效率和通過廢氣量排放到空氣壓縮機上的功率。

工作時溫度為例如650℃的不冷卻的進氣口-或者渦輪外殼大多直接固定在例如150℃較冷的軸承外殼上。在某些應用領域，與供氣通道相反，將軸承外殼冷卻到所述的溫度。也可以像EP?0?856?639中所述的那樣，在通到渦輪上的入流通道的范圍內設置起到防熱作用的隔板，所述隔板保護軸承外殼不受入流通道內輸送的熱廢氣的影響。在這種情況下，隔板可以通過相應的空氣-或者冷卻液體區與軸承外殼隔離地設置，并只有少量確定的接觸點，以便盡可能避免與軸承外殼相應的熱滲透。

為將渦輪外殼固定在軸承外殼上，在傳統的廢氣渦輪中使用接片或者所謂的異型卡圈-或V形帶連接。為獲得盡可能高的效率，渦輪葉片之間的空隙應對渦輪外殼保持得盡可能小。然而，這就要求該外殼壁和渦輪隨時彼此相對定中心，特別是在滿負荷下工作時和在所有部件相應的熱負荷情況下。因為由于軸承外殼和渦輪外殼之間溫差較大，渦輪外殼的定中心座有時向軸承外殼徑向擴張，所以渦輪外殼會相對于軸承外殼并且特別是支承在該外殼里面的渦輪軸偏心，即渦輪外殼相對于軸和設置在該軸上面的渦輪在徑向上不再定中心。由于外力作用而有所增加的這種偏心導致渦輪葉片尖與渦輪外殼的外殼壁產生接觸，導致相應的磨損或者故障，因此導致廢氣渦輪在效率上明顯損失。

EP?0?118?051介紹，如借助于星形設置的、可在徑向上移動的槽/齒-連接可以避免較熱部件的偏心。

這是一種傳統的，然而成本相當高的解決方案，其中加工過程既包括純車削又包括銑削，由于槽/齒-連接的數量不詳，所以不同的外殼定位數量有限。然而值得期望的是一種解決方案，其中，渦輪外殼相對于軸承外殼的位置基本上可以無級調節。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供一種上述類型的廢氣渦輪，通過渦輪外殼相對于支承在軸承外殼內的軸的定中心可以提高渦輪效率。

上述目的通過一種用于廢氣渦輪的隔熱板來實現。該廢氣渦輪具有一個渦輪外殼、一個可轉動地支承在軸承外殼內的軸以及一個設置在所述軸上的渦輪，隔熱板利用渦輪外殼限制一個引導到所述渦輪的入流通道，其中，該隔熱板包括至少兩個用于將所述渦輪外殼相對于所述軸定中心的支座，所述至少兩個支座中的一個第一支座用于放置在軸承外殼上，所述至少兩個支座中的一個第二支座用于放置在渦輪外殼上。根據本發明，在第一支座的部位上或者在第二支座的部位上通入隔熱板內的槽用于接受安裝在軸承外殼上的或者安裝在渦輪外殼上的定中心凸塊。

通過本發明所實現的優點在于，無需附加構件便可保證渦輪外殼相對于支承在軸承外殼內的軸進行定中心，因此使得安裝簡單。軸承外殼、渦輪外殼和隔熱板只需稍作附加加工。由此不會明顯增加廢氣渦輪的成本。

根據一種優選方案，在所述定中心凸塊與槽底部之間存在空隙。這樣可以使安裝更加簡單，即可以將隔熱板軸向插到軸承外殼上。

根據另一種優選方案，隔熱板包括一種熱膨脹系數大于渦輪外殼材料的材料。這樣隔熱板會比渦輪外殼更強地膨脹，并將渦輪外殼徑向向外擠壓。由此額外改善了渦輪外殼相對于隔熱板的定中心。

渦輪外殼相對于軸承外殼的位置可以進行無級調整，因為依據本發明在軸承外殼和渦輪外殼之間不存在形狀配合的連接。

這種類型的定中心適合于軸承外殼和渦輪外殼之間所有常用的連接方式，因為依據本發明所述定中心通過渦輪外殼內部的部件完成。

附圖說明

下面借助附圖簡要示出根據本發明的廢氣渦輪的實施例，并作詳細說明。所有附圖中相同功能的部件采用相同的附圖標記。附圖示出：

圖1依據本發明的廢氣渦輪增壓器的第一實施例的示意圖；

圖2按圖1的廢氣渦輪增壓器的放大視圖；

圖3依據本發明的廢氣渦輪增壓器的第二實施例的示意圖；

圖4圖3中IV-IV的示意圖；