專利名稱：壓縮機殼體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于增壓內燃機的廢氣渦輪增壓器領域。本發(fā)明涉及這 種廢氣渦輪增壓器的壓縮機。
背景技術：
廢氣渦輪增壓器用于提高內燃機、尤其是活塞式發(fā)動機的功率。在 此廢氣渦輪增壓器一般具有離心壓縮機和徑流或軸流透平機。
在此作為特性曲線穩(wěn)定性措施，在壓縮機輪的輪輪廓上基本在輪長 度的第一個四分之一上平行于進氣通道在壓縮機殼體內部設有環(huán)縫形 式的旁路，其中這個旁路由位于在壓縮機輪上游的徑向的進入槽、位于 在壓縮機輪的進氣棱邊下游的徑向輪廓槽和使這兩個槽連接的穩(wěn)定室
所構成。
路質量流，其在喘振界限部位、即在最小體積流輸送部位中與在吸入界 限部位、即在最大體積流輸送部位中，與沒有旁路的相同結構形式的設 備相比能夠實現(xiàn)朝更小或更大體積流方向偏移。
對于常見的壓縮機，所述穩(wěn)定室由長形的窄通道構成。由此尤其對 于大的壓縮機必需的附加殼體壁體部件，導致非常大且復雜的具有許多
芯的鑄造模具。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，通過新的穩(wěn)定室設計結構改善壓縮機。 按照本發(fā)明，使內部壓縮機殼體、即在外部的螺旋殼體之內的部分 整體地構成。使界定了從軸向進氣通道的部位中的軸向入口一直通道壓 縮機輪下游的擴壓器中的流動通道的殼體部件構造成一個結構部件。從 軸向到徑向方向偏轉的流動通道在面對該殼體部件的側面上通過壓縮 機輪的輪轂以及在更下游通過擴壓器后壁來界定。
在整體構成的殼體內部設置穩(wěn)定室，它按照本發(fā)明在沿軸向變化 的、較大的徑向高度上伸展。由此通過穩(wěn)定室得到循環(huán)流體的最佳渦旋。穩(wěn)定室通過兩個開口向著流動通道敞開。在壓縮機4侖上游設有徑向進入
口 ，并且在壓縮機輪的進氣棱邊的下游并在通往其入口的遮蓋部位中設 有徑向的輪廓槽。設置在環(huán)繞的開口之間的環(huán)帶形成流動通道壁體的一
部分，并通過多個固定筋與內部壓縮^^殼體連4^。
可以選擇性地使固定筋配有減少振動的措施。例如可以使固定筋相 對于徑向方向傾斜地設置。或者可以使固定筋成型和/或圍繞自身軸線旋 轉地設置。多個固定筋可以對向傾斜地設置，用于提高剛性并由此達到 入口幾何形狀的高固有頻率。
通過這些變化能夠顯著降低結構部件的加工成本。此外這些變化對 于不同的壓縮機級允許轉換變化的螺旋橫截面。
可以選擇性地在使穩(wěn)定室與流動通道分開的殼體壁上涂覆熱絕緣。 由此可以減少熱量導入到在穩(wěn)定室中循環(huán)的空氣。
可以選擇性地在穩(wěn)定室中無需附加設計結構措施地設置消音措施。


下面借助于附圖示出并詳細解釋按照本發(fā)明的裝置。 在附圖中相同功能的部件配有相同的附圖標記 圖1示出具有整合裝入壁的壓縮機殼體，
圖2示出固定筋相對于中心的對向的傾斜位置，沒有加強筋的傾斜位置。
具體實施例方式
圖1示出按照本發(fā)明構成的離心壓縮機的局部，該離心壓縮機例如 在廢氣渦輪增壓器中使用。外部壓縮機殼體20和內部壓縮機殼體10在 螺旋殼體部位處分開。外部壓縮機殼體20在右側固定在壓縮機輪40背 面上的未示出的軸承箱上。內部壓縮機殼體10包括一部分螺旋以及在 上述螺旋上游形成了流動通道的殼體部件、裝入壁12以及在壓縮機輪 40上游的壓縮才幾入口 。
在整體構成的內部壓縮機殼體10內部設有穩(wěn)定室60,它按照本發(fā) 明在沿軸向并且沿圓周方向不均勻延伸的、大的徑向高度上伸展。所述 穩(wěn)定室60通過兩個開口向著流動通道敞開。在壓縮機輪上游設有徑向 的進入槽14,它通過進氣部位中的殼體部件，例如消音器或進氣接管的
4殼體部件，以及壓縮機入口來界定。在壓縮機輪40的進氣棱邊的下游
并且在通往其入口的遮蓋部位中設有徑向的輪廓槽13。設置在上述環(huán)繞 的槽之間的環(huán)帶ii在壓縮機入口的部位內形成了流動通道壁體，并且
通過多個固定筋16與內部壓縮機殼體連接。由于沿著圓周的螺旋，穩(wěn) 定室60的橫截面不是恒定的。但是按照本發(fā)明，穩(wěn)定室的平均徑向高 度至少約為進入槽14與輪廓槽13的軸向距離的三分之二。徑向向外界 定了穩(wěn)定室的內部壓縮機殼體10的殼體壁在軸向上以到軸軸線不同的 徑向距離(徑向高度)延伸。尤其在進入槽14與輪廓槽13之間的部位 中，殼體壁在這樣的徑向高度上延伸，該徑向高度大于壓縮機輪40的 排氣棱邊的徑向高度，如同由圖l看到的那樣。在此穩(wěn)定室60徑向方 向上至少部分地延伸超出螺旋的內部最小半徑。由于穩(wěn)定室的不均勻延 伸且大的徑向高度，通過穩(wěn)定室得到循環(huán)流動的最佳渦旋，這對于產生 噪聲方向起到積極作用。此外沿著圓周不恒定的橫截面變化附加地引起 聲學改善。
可以選擇性地使內部壓縮才幾殼體IO通過軸向延伸的加強筋15有針 對性地加強。由此可以抵抗各種負荷，這些負荷由于螺旋幾何形狀分布 在兩個殼體部件上而可能在內部壓縮機殼體中產生?？梢詫谒谕?br> 的負荷選擇加強筋的數量?？梢赃x擇性地圍繞增壓器軸線旋轉地構成加 強筋。可以選擇性地使加強筋傾斜于徑向方向設置?？梢赃x擇性地使加 強筋的棱邊旋轉對稱地構成。可以選擇性地使加強筋具有錐形的形狀。
裝入壁幾何形狀在壓縮機入口中通過輪廓槽橫斷需要單獨地固定 環(huán)帶ll。這種固定通過徑向向外指向的固定筋16實現(xiàn)。
可以選擇性地實施減少振動的措施?？梢赃x擇性地使固定筋圍繞其 軸線旋轉地構成?？梢赃x擇性地使加強筋相對于徑向方向傾斜地設置。 在此固定筋與徑向方向可以具有不同的徑向偏離。尤其是也可以使固定 筋對向傾斜地設置。通過在圖2中所示的固定筋16相對于徑向方向的 傾斜位置，尤其是通過不同的或對向傾斜位置，可以有針對性地影響振 動特性。
可以選擇性地使固定筋通過圓形、錐形或橢圓形輪廓或者通過流動 輪廓構成。
固定筋的結構允許以微少的附加結構輔助措施在穩(wěn)定室中安裝可 選才奪的消音4晉施。
5整合的內部壓縮機殼體的總體上非常柔性的結構對于壓縮機輪破 裂情況具有積極影響。長的殼體部件能夠良好地變形并且吸收大部分在 壓縮機輪中儲存的能量。
在壓縮機輪下游的部位中，在整合的殼體壁10上選擇性地設置擴
壓器的導向葉片輪廓25。這種輪廓在澆鑄整合的內部壓縮機殼體時作為 凸緣設置，并且在最終加工時銑削到所需的質量。通過這種方式可以節(jié) 省由于擴壓器作為獨立部件管理產生的庫存成本，因為對于每個可能的 壓縮機型式，即不同的葉片高度或輪廓，不必提供不可更換的部件。通 過將擴壓器輪廓25整合到內部壓縮機殼體里面也可以避免附加的接合 組裝，它由于擴壓器高度和擴壓器板厚度的嚴格的形狀和位置公差在加 工時產生高的生產成本。尤其是也能夠減少壓縮機的結構部件的數量。附圖標記列表
10 具有整合的裝入壁的內部壓縮機殼體
11 作為10的整合組成部分的環(huán)帶
12 具有作為10的整合組成部分的輪廓的裝入壁
13 輪廓槽
14 進入槽
15 加強筋
16 用于環(huán)帶的固定筋 20 外部壓縮機殼體 25 擴壓器輪廓
30 軸向的固定元件
40 壓縮枳4侖
50 流動通道，螺旋室
60 穩(wěn)定室
權利要求
1. 壓縮機，具有位于壓縮機殼體里面的配有葉片的壓縮機輪，該壓縮機輪以其軸向的入口位于軸向的進氣通道的部位中，在該部位中在壓縮機輪上游設有徑向的進入槽(14)，在壓縮機輪的進氣棱邊的下游并且在通往其入口的遮蓋部位中設有徑向的輪廓槽(13)，并且設有將上述兩個槽軸向連接的穩(wěn)定室(60)，它相對于進氣通道通過環(huán)帶(11)來界定，其中所述環(huán)帶(11)形成了通道壁體的一部分并通過多個固定筋(16)與內部
2. 壓縮機殼體連接，其特征在于，所述穩(wěn)定室(60)在進入槽(14) 與輪廓槽(13)之間具有變化的最小高度。
3. 如權利要求1所述的壓縮機，其中所述穩(wěn)定室(60)在進入槽(14) 與輪廓槽(13)之間具有平均的徑向最小高度，該最小高度為進入槽(14) 與輪廓槽(13)之間的軸向距離的三分之二。
4. 如權利要求1或2所述的壓縮機，其中使相對流動通道界定了穩(wěn) 定室(60)的壓縮機殼體(10)整體地構成。
5. 如權利要求1至3中任一項所述的壓縮機，其中使相對流動通道 界定了穩(wěn)定室(60)的壓縮機殼體配有軸向布置的加強筋(15)。
6. 如權利要求1至4中任一項所述的壓縮才幾，其中4吏相對流動通道 界定了穩(wěn)定室(60)的壓縮機殼體至少部分地配有熱絕緣。
7. 如權利要求1至5中任一項所述的壓縮機，其中所述固定筋(16) 的至少一部分布置成與徑向方向偏離。
8. 如權利要求6所述的壓縮機，其中所述固定筋(16)至少部分地 布置成與徑向方向不同地偏離。
9. 如權利要求1至7中任一項所述的壓縮機，其中使相對流動通道 界定了穩(wěn)定室(60)的壓縮機殼體在流動通道的部位內在壓縮機輪的下 游包括有擴壓器的整合的導向葉片(25)。
10. 如權利要求1至8中任一項所述的壓縮機，其中所述穩(wěn)定室(60 ) 沿著圓周具有變化的橫截面。
11. 如權利要求1至9中任一項所述的壓縮機，其中在穩(wěn)定室(60) 的部位中設有消音措施。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供提高效率要求的壓縮機級。為此改變了擴壓器/螺旋區(qū)段的結構構造。具體地說，設有較高的穩(wěn)定室(60)并整合了裝入壁和壓縮機殼體。
文檔編號F02B37/00GK101506488SQ200780031208
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權日2006年8月24日
發(fā)明者F·肖恩巴克勒, M·A·卡馬斯特拉爾, M·斯塔德利, M·施利爾, P·紐恩施旺德 申請人:Abb渦輪系統(tǒng)有限公司