流動轉子,特別是渦輪機葉輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種流動轉子(1),特別是渦輪機葉輪。該流動轉子具有:一個葉輪芯部(2);以及環(huán)繞該葉輪芯部(2)并且連接于其上的一個外部部分(3),其中該葉輪芯部(2)和該外部部分(3)是由不同的材料構造的。
【專利說明】流動轉子,特別是渦輪機葉輪
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1前序部分的一種流動轉子,特別是渦輪機葉輪。
[0002]這種類型的流動轉子,具體被形成為排氣渦輪增壓器的渦輪機葉輪,具有一個葉輪芯部,在該葉輪芯部的外側上安排有一個帶多個導向葉片的外部部分。在該一般類型的渦輪機葉輪的情況下,該葉輪芯部和該外部部分由相同材料組成,這樣形成了一個均質的渦輪機葉輪。
[0003]相比之下,本發(fā)明的一個目的是提供在權利要求1的前序部分所指明類型的一種流動轉子、特別是渦輪機葉輪,該流動轉子具有改進的慣性矩和減小的質量。
[0004]這一目的是通過權利要求1的特征來實現(xiàn)的。
[0005]由于該葉輪芯部和該外部部分是由不同材料構成的,有可能通過適當?shù)牟牧线x擇來減小該葉輪芯部的重量,這樣使得整體上改進了根據(jù)本發(fā)明的流動轉子或渦輪機葉輪的慣性矩并且減小了其質量。
[0006]這些從屬權利要求包含這些發(fā)明的多個有利發(fā)展。
[0007]本發(fā)明的進一步的細節(jié)、特征和優(yōu)點是通過參照附圖從多個示例性實施例的以下說明中變得清楚的,在附圖中:
[0008]圖1示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的流動轉子的第一實施例的一個截面圖示,在此實例中該流動轉子被形成為渦輪機葉輪;
[0009]圖2示出了對應于圖1的流動轉子的第二實施例的一個圖示,并且
[0010]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的流動轉子的葉輪芯部的一個實施例的透視圖示。
[0011]圖1示出了一個流動轉子I的截面圖示,在此實例中該流動轉子被形成為渦輪機葉輪。然而,原則上,還有可能的是該流動轉子可以形成壓縮機葉輪。這種類型的流動轉子可以例在排氣渦輪增壓器中用作渦輪機葉輪或壓縮機葉輪。
[0012]渦輪機葉輪I具有一個葉輪芯部2,該葉輪芯部在此實例中具有鐘狀截面。葉輪芯部2的外部面8配備有一個外部部分3,該外部部分配備有多個導向葉片,這些導向葉片中的一個導向葉片7可以借助于該截面圖示看到。根據(jù)本發(fā)明,葉輪芯部2是由與外部部分3不同的材料生產的。為了改進慣性矩并且減小質量,葉輪芯部2的材料具有比外部部分3的材料低的密度。為了將葉輪芯部2和外部部分3相連接,葉輪芯部2的外部面8可以配備有一個適當?shù)耐繉?,以便使得有可能在葉輪芯部2與外部部分3之間實現(xiàn)更好的連接。此夕卜,如從圖3的圖示中清楚的是,有可能為葉輪芯部2提供一個形狀配合的連接裝置4,該連接裝置在圖3所示的實例中是由在葉輪芯部2的縱向方向上延伸的多個凹槽構成的。
[0013]為了將葉輪芯部2和外部部分3相連接,例如有可能將這些彼此焊接或者在一個復合鑄造工藝中將它們彼此連接。
[0014]在根據(jù)圖2的實施例中示出了焊接的一個實例。在這種情況下,葉輪芯部2具有一個連續(xù)的縱向中心凹陷5,該凹陷沿著縱向軸線L延伸并且一個焊接銷6被插入該凹陷之中。在這種情況下,該焊接銷6由與外部部分3相同的材料組成,其優(yōu)點是可以使用標準的焊接工藝(例如,摩擦焊接工藝或EB焊接工藝)。同樣在圖2所示的實施例中,葉輪芯部2的材料具有比外部部分3的或焊接銷6的材料低的密度,以便減小質量并且改進慣性矩。[0015]為了將葉輪芯部2和外部部分3相連接,將焊接銷6插入縱向中心凹陷5中并且然后將其焊接到外部部分3上。
[0016]葉輪芯部2的材料的一個實例是鎳基合金。
[0017]外部部分3和該焊接銷6的材料可以是鋁化鈦或陶瓷。
[0018]除了上述焊接和復合鑄造連接工藝之外,當然還可想到其他常見的連接工藝。
[0019]除本發(fā)明的以上書面披露之外,特此明確地參考在圖1至圖3中對本發(fā)明的圖解展示。
[0020]參考符號清單
[0021]I流動轉子,特別是渦輪機葉輪
[0022]2葉輪芯部/凸臺
[0023]3外部部分/外皮
[0024]4形狀配合的連接裝置
[0025]5縱向中心凹陷/縱向孔
[0026]6焊接銷
[0027]7導向葉片
[0028]8葉輪芯部2的外部面
[0029]L縱向中心軸線
【權利要求】
1.一種流動轉子(I),特別是渦輪機葉輪, -具有一個葉輪芯部(2);以及 -環(huán)繞該葉輪芯部(2)并且連接于其上的一個外部部分(3),其中 -該葉輪芯部(2)和該外部部分(3)是由不同的材料構造的。
2.如權利要求1所述的流動轉子,其中,該葉輪芯部(2)的材料具有比該外部部分(3)的材料低的密度。
3.如權利要求1或2所述的流動轉子,其中,該葉輪芯部(2)配備有施加于其外部面(8)上的一個涂層。
4.如權利要求1至3之一所述的流動轉子,其中,該葉輪芯部(2)是通過一個形狀配合的連接裝置(4)而連接于該外部部分(3)上。
5.如權利要求1至4之一所述的流動轉子,其中,該葉輪芯部(2)配備有一個連續(xù)的縱向中心凹陷(5)。
6.如權利要求5所述的流動轉子,其中,該葉輪芯部(2)和該外部部分(3)是通過一個焊接銷(6)連接的,該焊接銷延伸穿過該縱向中心凹陷(5)并且是由與該外部部分(3)相同的材料形成的。
7.如權利要求1至6之一所述的流動轉子,其中,該葉輪芯部(2)的材料是一種鎳基合金。
8.如權利要求1至7之一所述的流動轉子,其中,該外部部分(3)的材料是鋁化鈦。
9.如權利要求1至7之一所述的流動轉子,其中,該外部部分(3)的材料是陶瓷。
【文檔編號】F01D5/02GK103890318SQ201280049803
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權日:2011年11月15日
【發(fā)明者】I·柯尼格, M·洛溫伯格 申請人:博格華納公司