[發明專利]徑向渦輪機、渦輪增壓器和徑向渦輪機渦輪機殼體的插入件

有效

• 申請號: 201611166127.6
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106968723B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: B.霍斯巴赫;H.彼得;T.魏斯布羅德;T.卡哈內克
• 申請（專利權）人: 曼恩能源方案有限公司
• 主分類號: F01D9/00
• 分類號: F01D9/00;F02C6/12
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 董均華;傅永霄

用于渦輪增壓器的徑向渦輪機（11），具有渦輪機殼體和渦輪機轉子（19），其中渦輪機殼體包括渦輪機流入殼體（23）、渦輪機流出殼體（24）和安裝在渦輪機流入殼體（23）上的插入件（26），其中插入件（26）在徑向外側鄰近渦輪機轉子（19）的移動葉片（20），并在移動葉片（20）的區域在一些部分界定徑向渦輪機的流動管道。受到在移動葉片（20）和插入件（26）之間的、與靜止渦輪機轉子有關的名義徑向間隙在一些部分的擴大，界定流動管道的插入件（26）的壁（35）在限定的周向部分（36）被徑向拉到外側。

技術領域

本發明涉及根據權利要求1的前序部分的用于渦輪增壓器的徑向渦輪機。本發明還涉及具有徑向渦輪機的渦輪增壓器，并涉及用于徑向渦輪機的渦輪機殼體的插入件。

背景技術

渦輪增壓器包括渦輪機和壓縮機，其中在渦輪機中，第一過程氣體膨脹，在過程中提取的能量被使用從而在壓縮機的區域中壓縮第二過程氣體。渦輪增壓器的渦輪機以及壓縮機兩者包括殼體和轉子，其中壓縮機和渦輪機的轉子經由安裝在軸承殼體中的軸連接。

渦輪增壓器的渦輪機包括渦輪機流入殼體和渦輪機流出殼體。特別地當渦輪機被實施為徑向渦輪機時，所謂的插入件被安裝在流入殼體上，所述插入件在外側徑向鄰近渦輪機轉子的移動葉片，在一些部分中在渦輪機轉子的移動葉片的區域限定徑向渦輪機的流動管道。在渦輪機轉子的移動葉片的徑向外端部和插入件之間的徑向間隙在此情況下應當足夠大，從而防止渦輪機轉子的移動葉片進入插入件，同時另一方面，所述徑向間隙應當足夠小，從而保證徑向渦輪機盡可能高的效率。

發明內容

由此出發，本發明基于發明一種新型的徑向渦輪機、具有此種徑向渦輪機的渦輪增壓器和用于徑向渦輪機的渦輪機殼體的插入件的目的。

此目的通過根據權利要求1的徑向渦輪機解決。

根據本發明，受到在移動葉片和插入件之間的、與靜止渦輪機轉子有關的名義徑向間隙在一些部分的擴大，界定流動管道的插入件的壁在限定的周向部分處被徑向拉到外側。

根據本發明，界定流動管道的插入件的壁在限定的周向部分處被徑向拉到外側且由于此偏心地形成，從而在此周向部分擴大在移動葉片外端部和插入件之間的、與靜止渦輪機轉子有關的名義徑向間隙。由于此，一方面可以在旋轉渦輪機轉子的運行期間在限定的特別關鍵的周向部分防止渦輪機轉子的移動葉片進入插入件，特別地在渦輪機流入殼體的加熱階段和冷卻階段期間，另一方面，可以保證徑向渦輪機的連續高效率。

在此本發明基于在徑向渦輪機的運行期間特別地在加熱階段和冷卻階段期間徑向渦輪機的渦輪機流入殼體在所述渦輪機流入殼體的周向方向上看受到不均勻的變形來實現，從而相應地在運行期間，在移動葉片徑向外端部和插入件之間的徑向間隙在渦輪機流入殼體的周向范圍上且因此在插入件的周向范圍上不同地變化。此種自身的不均勻變形帶來徑向間隙的不均勻變化。通過本發明，此種不均勻徑向間隙變化可以被補償，使得在運行期間，在周向方向均勻的徑向間隙在渦輪機轉子的移動葉片和渦輪機流入殼體的插入件之間存在。

根據有利的其他擴展，周向部分具有120°±40°的周向范圍，特別是120°±30°的周向范圍，優選地是120°±20°的周向范圍，最優選的是120°±10°的周向范圍，在所述周向部分中，受到在移動葉片和插入件之間的名義徑向間隙的擴大，插入件的壁被徑向拉到外側。通過此，可以在高效率的情況下被安全和可靠地避免徑向渦輪機的移動葉片進入渦輪機殼體的插入件。