[發(fā)明專利]徑向渦輪轉(zhuǎn)子和用于生產(chǎn)其的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710594823.5
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107642382A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C.武爾姆
• 申請（專利權(quán)）人: 曼柴油機(jī)和渦輪機(jī)歐洲股份公司
• 主分類號: F01D5/04
• 分類號: F01D5/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,傅永霄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及徑向渦輪轉(zhuǎn)子和用于生產(chǎn)其的方法。

背景技術(shù)

圖1示出穿過從現(xiàn)有技術(shù)已知的徑向渦輪轉(zhuǎn)子1的截面。徑向渦輪轉(zhuǎn)子1具有轉(zhuǎn)子基體2和在轉(zhuǎn)子基體2上整體地形成的多個葉片3。葉片3具有表面，形成為吸力側(cè)和壓力側(cè)，其用于流的傳導(dǎo)。在從實踐已知的徑向渦輪轉(zhuǎn)子中，徑向渦輪轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)子基體2實施為實心構(gòu)件。帶有整體地形成于其上的葉片3的此轉(zhuǎn)子基體2優(yōu)選地通過鑄造制造，特別是經(jīng)由精密鑄造方法。

發(fā)明內(nèi)容

由此開始，本發(fā)明基于提供新穎的徑向渦輪轉(zhuǎn)子和用于制造其的方法的問題。

該問題由根據(jù)權(quán)利要求1的徑向渦輪轉(zhuǎn)子解決。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子基體具有空腔結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的徑向渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子基體具有中空結(jié)構(gòu)。借助于此中空結(jié)構(gòu)，徑向渦輪轉(zhuǎn)子的重量相比于從現(xiàn)有技術(shù)已知的徑向渦輪轉(zhuǎn)子可減小。

帶有較低重量的徑向渦輪轉(zhuǎn)子可明顯更快地加速和減速。因此，徑向渦輪轉(zhuǎn)子或?qū)?yīng)地具有徑向渦輪轉(zhuǎn)子的渦輪的動態(tài)可明顯地改善。特別當(dāng)徑向渦輪轉(zhuǎn)子為排氣渦輪增壓器的構(gòu)件部分時是有利的。此外，帶有較低質(zhì)量的徑向渦輪轉(zhuǎn)子允許徑向渦輪轉(zhuǎn)子的軸承的更有利地定價的設(shè)計。此外，渦輪的所謂封閉保護(hù)(其意在在徑向渦輪轉(zhuǎn)子破裂的情況下防止其碎片到達(dá)環(huán)境)提供較少問題。在較輕徑向渦輪轉(zhuǎn)子的情況下，在其破裂的情況下，待吸收的能量較少，使得封閉保護(hù)可更簡單地且以更有利的成本實施。

根據(jù)本發(fā)明的有利的進(jìn)一步發(fā)展，空腔結(jié)構(gòu)借助于至少一個腹板加強(qiáng)。因此，盡管重量減輕，可提供徑向渦輪轉(zhuǎn)子的最佳適合的剛性。

根據(jù)本發(fā)明的有利的進(jìn)一步發(fā)展，開口在流引導(dǎo)表面外形成于轉(zhuǎn)子基體的前側(cè)和/或后側(cè)上，空腔結(jié)構(gòu)可經(jīng)由該開口從外部接近。這些開口一方面保證了徑向渦輪轉(zhuǎn)子的簡單的可生產(chǎn)性，此外，其用于在空腔的內(nèi)表面上設(shè)置限定的粗糙度。

根據(jù)本發(fā)明的有利的進(jìn)一步發(fā)展，限定的平均粗糙度Ra設(shè)置在空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面上，該粗糙度在2微米至10微米之間。空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面上的該平均粗糙度RA(其與葉片的流引導(dǎo)表面上的平均粗糙度RA偏離)對于提供帶有最佳真實運行特性的徑向渦輪轉(zhuǎn)子是特別優(yōu)選的。

用于制造根據(jù)本發(fā)明的徑向渦輪轉(zhuǎn)子的方法在權(quán)利要求6中限定。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選進(jìn)一步發(fā)展將從從屬權(quán)利要求和從以下的描述顯現(xiàn)。借助于附圖更詳細(xì)地說明了本發(fā)明的示例性實施例而不限于其。其中示出：

圖1：穿過根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的徑向渦輪轉(zhuǎn)子的截面；

圖2：穿過根據(jù)本發(fā)明的第一徑向渦輪轉(zhuǎn)子的截面；

圖3：穿過根據(jù)本發(fā)明的第二徑向渦輪轉(zhuǎn)子的截面；

圖4：穿過根據(jù)本發(fā)明的第三徑向渦輪轉(zhuǎn)子的截面。

參考標(biāo)號列表

1 徑向渦輪轉(zhuǎn)子

2 轉(zhuǎn)子基體

3 葉片

10 徑向渦輪轉(zhuǎn)子

11 轉(zhuǎn)子基體

12 葉片

13 空腔結(jié)構(gòu)

14 腹板

15 前側(cè)

16 后側(cè)

17 開口

18 開口

19 內(nèi)表面。

具體實施方式

本發(fā)明涉及一種徑向渦輪轉(zhuǎn)子，特別是用于渦輪增壓器的徑向渦輪轉(zhuǎn)子。本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)這種徑向渦輪轉(zhuǎn)子的方法。

圖2示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的徑向渦輪轉(zhuǎn)子10的截面。徑向渦輪轉(zhuǎn)子10具有轉(zhuǎn)子基體11和在轉(zhuǎn)子基體11上整體地形成的多個葉片12。在這里提出的發(fā)明的意義上，空腔結(jié)構(gòu)13引入徑向渦輪轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)子基體11中。該空腔結(jié)構(gòu)13可由單個空腔形成，或者由通過腹板或分隔壁彼此分開的多個空腔形成。

圖3示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的另一個徑向渦輪轉(zhuǎn)子10的截面，其中在圖3中，空腔結(jié)構(gòu)13由沿軸向方向延伸的腹板14加強(qiáng)。該腹板14在圖3中沿軸向方向在根據(jù)本發(fā)明的徑向渦輪轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)子基體11的前側(cè)15和后側(cè)16之間延伸。

另外或備選于沿軸向方向延伸的腹板14，另外的腹板可加強(qiáng)空腔結(jié)構(gòu)13，其可橫向于、特別是垂直于腹板14延伸。

在圖4的示例性實施例中，示出了徑向渦輪轉(zhuǎn)子10，其中在轉(zhuǎn)子基體11的前側(cè)15的區(qū)域中和后側(cè)16的區(qū)域中，在非流引導(dǎo)表面上形成開口17,18，因此在流引導(dǎo)表面外，空腔結(jié)構(gòu)13可經(jīng)由該開口從外部接近。此開口17,18具有與根據(jù)本發(fā)明的徑向渦輪轉(zhuǎn)子10的制造或?qū)?yīng)生產(chǎn)有關(guān)的優(yōu)點。