[實用新型]用于渦輪機的閥瓣組件、渦輪機和廢氣渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201821639349.X
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN209212316U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: J·克瑙夫
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F01D17/12
• 分類號: F01D17/12;F02B37/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俞海舟

本實用新型涉及一種用于渦輪機的閥瓣組件、渦輪機和廢氣渦輪增壓器，尤其用于該渦輪機的廢氣旁通閥的閥瓣組件，該閥瓣組件包括：主軸，其用于將該閥瓣組件可旋轉地支承在渦輪機殼體中；杠桿臂，其中該杠桿臂與該主軸聯接；以及閥瓣盤，其中該閥瓣盤與該杠桿臂聯接。該杠桿臂的至少一部分被彈性地設計成使得當該閥瓣盤與該渦輪機殼體中的閥瓣座處于接觸中時，能夠通過向該閥瓣組件施加閉合力實現該閥瓣盤相對于該主軸的相對運動，從而補償該渦輪機殼體的熱變形和/或磨損。

技術領域

本實用新型涉及一種用于廢氣渦輪增壓器的渦輪機的閥瓣組件以及一種具有對應閥瓣組件的渦輪機和廢氣渦輪增壓器。

背景技術

已知的廢氣渦輪增壓器具有帶有渦輪機葉輪的渦輪機，該渦輪機葉輪由燃燒發動機的廢氣流驅動。與渦輪機葉輪設置在共同的軸上的壓縮機葉輪壓縮為了發動機而吸入的新鮮空氣，從而提高新鮮空氣的壓力。由此，供發動機用于燃燒的空氣量或者氧氣量提高，這進而導致燃燒發動機的功率提升。在此，由于渦輪機葉輪與壓縮機葉輪聯接，將要形成的壓力始終取決于所輸送的廢氣量。在某些運行狀態中，需要降低或調節作用在壓縮機上的驅動能量。

為此尤其使用廢氣旁通閥，這些廢氣旁通閥能夠釋放或封閉旁通通道或廢氣門通道。廢氣能夠被引導通過廢氣旁通閥和旁通管并且由此在渦輪機周圍被引導，從而不再使全部廢氣量都作用在渦輪機葉輪上。這些廢氣旁通閥在大多數情況下被設計為由執行器致動的瓣閥。對于已知的閥瓣組件，閥瓣盤與杠桿臂固定相連，其中，杠桿臂與主軸聯接，主軸可旋轉地支承在渦輪機殼體中。熱的廢氣流使渦輪機劇烈升溫，從而使渦輪機殼體達到高溫。高溫導致渦輪機殼體中發生熱膨脹。但是由于并非到處都存在同樣的溫度且渦輪機殼體的對應區域中的壁厚度可能互不相同，因此熱膨脹的程度并非到處都一樣大。由此可能造成在渦輪機殼體中用于閥瓣組件的閥瓣座相對于其中支承有閥瓣組件的孔發生熱變形。熱變形是成問題的，因為對于這種剛性的閥瓣組件而言熱變形會導致泄漏，因為剛性的閥瓣盤不再平坦地放置在閥瓣座上。增加的泄漏進而導致性能損失。即使通過執行器借助過高的調整力也僅能夠部分地補償熱變形的問題。

實用新型內容

因此，本實用新型的目標是提供一種用于廢氣渦輪增壓器的渦輪機的閥瓣組件，該閥瓣組件能夠補償熱變形。

本實用新型涉及一種用于渦輪機的閥瓣組件、一種渦輪機以及一種廢氣渦輪增壓器。

根據本實用新型的用于廢氣渦輪增壓器的渦輪機的閥瓣組件，尤其用于渦輪機的廢氣旁通閥的閥瓣組件，包括：主軸，其用于將該閥瓣組件可旋轉地支承在渦輪機殼體中；杠桿臂，其中該杠桿臂與該主軸聯接；以及閥瓣盤，其中該閥瓣盤與該杠桿臂聯接。該杠桿臂的至少一部分被彈性地設計成使得當該閥瓣盤與該渦輪機殼體中的閥瓣座處于接觸中時，能夠通過向該閥瓣組件施加閉合力實現該閥瓣盤相對于該主軸的相對運動，從而補償該渦輪機殼體的熱變形和/或磨損。通過杠桿臂的根據本實用新型的設計方案，當在閥瓣組件處于閉合狀態下對應地向其施加力時，杠桿臂由于其至少部分地彈性的設計方案而輕微地彈性變形(例如彎曲)，從而補償閥瓣座的在渦輪增壓器運行中產生的熱變形所導致的偏差，以便將主軸支承在渦輪機殼體(例如以襯套孔的形式)中。這樣使得即使在使用時和在廢氣門的范圍中出現對應高溫以及由此產生熱變形的情況下，也使閥瓣盤更好地貼合在閥瓣座上并且由此使廢氣門通道更好地密封。同樣的做法適用于補償(不均勻的)磨損，該磨損可能導致泄漏。更好的密封等同于更少的泄漏，更少的泄漏進而可以實現降低施加到閥瓣組件上的閉合力。此外，通過閥瓣組件的根據本實用新型的設計方案避免了閥瓣組件卡住的危險。

在這些設計方案中，僅杠桿臂的子區域可以是彈性地設計的。該彈性的子區域能夠具有相比于其余杠桿臂減小的橫截面積。