[发明专利]废气涡轮

说明书

本申请是申请号为200310124880.5、发明名称为《废气涡轮外壳》的分案申请。 

技术领域

本发明涉及由废气驱动的涡轮增压器领域。本发明涉及一种废气涡轮，该废气涡轮带有一个涡轮外壳、一个可转动地支承在一个轴承外壳内的轴、一个设置在轴上的涡轮和一个隔热板，其中，隔热板利用涡轮外壳来限制引导到所述涡轮的入流通道，该隔热板包括至少两个用于将所述涡轮外壳相对于所述安装在轴承外壳中的轴定中心的支座。 

背景技术

废气涡轮增压器用于提高内燃机的功率。在最高几兆瓦的较低功率范围内，主要使用带有径向入流涡轮和上面安装涡轮的轴的内轴承的涡轮增压器。 

在供气通道不冷却的非冷却的废气涡轮增压器中，废气温度在涡轮入口处较高，由此提高机器的热效率和通过废气量排放到空气压缩机上的功率。 

工作时温度为例如650℃的不冷却的进气口-或者涡轮外壳大多直接固定在例如150℃较冷的轴承外壳上。在某些应用领域，与供气通道相反，将轴承外壳冷却到所述的温度。也可以像EP 0 856 639中所述的那样，在通到涡轮上的入流通道的范围内设置起到防热作用的隔板，所述隔板保护轴承外壳不受入流通道内输送的热废气的影响。在这种情况下，隔板可以通过相应的空气-或者冷却液体区与轴承外壳隔离地设置，并只有少量确定的接触点，以便尽可能避免与轴承外壳相应的热渗透。 

为将涡轮外壳固定在轴承外壳上，在传统的废气涡轮中使用接片或者所谓的异型卡圈-或V形带连接。为获得尽可能高的效率，涡轮叶片之间的空隙应对涡轮外壳保持得尽可能小。然而，这就要求该外壳壁和涡轮随时彼此相对定中心，特别是在满负荷下工作时和在所有部件相应的热负荷情况下。因为由于轴承外壳和涡轮外壳之间温差较大，涡轮外壳的定中心座有时向轴承外壳径向扩张，所以涡轮外壳会相对于轴承外壳并且特别是支承在该外壳里面的涡轮轴偏心，即涡轮外壳相对于轴和设置在该轴上面的涡轮在径向上不再定中心。由于外力作用而有所增加的这种偏心导致涡轮叶片尖与涡轮外壳的外壳壁产生接触，导致相应的磨损或者故障，因此导致废气涡轮在效率上明显损失。

EP 0 118 051介绍，如借助于星形设置的、可在径向上移动的槽/齿-连接可以避免较热部件的偏心。 

这是一种传统的，然而成本相当高的解决方案，其中加工过程既包括纯车削又包括铣削，由于槽/齿-连接的数量不详，所以不同的外壳定位数量有限。然而值得期望的是一种解决方案，其中，涡轮外壳相对于轴承外壳的位置基本上可以无级调节。 

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种上述类型的废气涡轮，其中使得涡轮外壳相对于隔热板的定中心得到改善。 

上述目的通过一种用于废气涡轮来实现。该废气涡轮带有一个涡轮外壳、一个可转动地支承在一个轴承外壳内的轴、一个设置在轴上的涡轮和一个隔热板，其中，隔热板利用涡轮外壳来限制引导到所述涡轮的入流通道，该隔热板包括至少两个支座，用于将所述涡轮外壳相对于所述安装在轴承外壳中的轴进行定中心，其中所述至少两个支座中的第一支座用于放置在轴承外壳上，所述至少两个支座中的第二支座用于放置在涡轮外壳上。根据本发明，隔热板包括一种热膨胀系数大于涡轮外壳材料的材料。 

通过本发明所实现的优点在于，隔热板会比涡轮外壳更强地膨胀，并将涡轮外壳径向向外挤压。由此改善了涡轮外壳相对于隔热板的定中心。 

根据一种优选方案，所述隔热板在第一支座的部位上内或者在第二支座的部位上具有定中心凸块，所述凸块用于嵌入径向延伸的槽内，所述槽通入轴承外壳内、或者通入涡轮外壳内；或者将定中心凸块布置在轴承外壳上或布置在涡轮外壳上，所述定中心凸块嵌入通入到设置在隔热板中的槽内。 

由此无需附加构件便可保证涡轮外壳相对于支承在轴承外壳内的轴进行定中心，因此使得安装简单。轴承外壳、涡轮外壳和隔热板只需稍作附加加工。由此不会明显增加废气涡轮的成本。 

根据另一种优选方案，所述至少两个支座的数量是两个，其中在这两个支座中的一个支座与对置于该支座的部件之间存在空隙。这样可以使安装更加简单，即可以将隔热板轴向插到轴承外壳上。 

涡轮外壳相对于轴承外壳的位置可以进行无级调整，因为依据本发明在轴承外壳和涡轮外壳之间不存在形状配合的连接。 

这种类型的定中心适合于轴承外壳和涡轮外壳之间所有常用的连接方式，因为依据本发明所述定中心通过涡轮外壳内部的部件完成。 

附图说明