本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)，廣泛適用于車用、航空用汽油器的渦輪增壓器中。

背景技術(shù)：

渦輪增壓器，是一種通過壓縮空氣來增加進(jìn)入汽缸內(nèi)的空氣，從而提高汽缸燃燒做功能力的設(shè)備。它主要是利用發(fā)動機(jī)排出廢氣時的慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪的轉(zhuǎn)動又帶動同軸的葉輪，葉輪壓縮由空氣濾清器管道帶來的空氣，并使之增壓進(jìn)去汽缸。

蝸殼結(jié)構(gòu)，作為渦輪增壓器的組成部分，對渦輪增壓器的效率性能有很大的影響。目前來看，現(xiàn)有的蝸殼結(jié)構(gòu)主要分為鑄造蝸殼和焊接蝸殼。

其中，圖2示出了鑄造蝸殼A的結(jié)構(gòu)示意圖，其優(yōu)點(diǎn)為：可以一次性鑄造成形，鑄造及加工工藝成熟，單件成本較低；其缺點(diǎn)為：殼體較重，對耐熱材料需求量較多，最薄壁厚要控制在4.5mm以上；鑄造渦殼在應(yīng)用過程中，由于排氣溫度較高，殼體外表面溫度也高達(dá)八九百度，對發(fā)動機(jī)艙熱輻射較強(qiáng)，會加速發(fā)動機(jī)艙橡膠件和塑料件的老化，影響整機(jī)使用壽命。

圖3示出了焊接蝸殼B的結(jié)構(gòu)示意圖，具體地：1'-排氣歧管內(nèi)層和2'-排氣歧管外層。其優(yōu)點(diǎn)為：重量輕，有利于整機(jī)減重；內(nèi)層空腔，有利于減少排氣溫度向外傳遞，以前改善發(fā)動機(jī)艙溫度場；其缺點(diǎn)包括：1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖壓模具費(fèi)用投入較大，對焊接工藝要求較高；2）內(nèi)流道通過焊接組合而成，流道內(nèi)部焊痕對渦輪機(jī)性能影響較大；3）耐溫性較差，即使使用當(dāng)前最成熟的技術(shù)，最高耐溫僅能達(dá)到950℃；高溫會引起焊縫開裂；4）法蘭面容易變形，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)排氣漏氣，存在安全隱患；5）單件成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述背景技術(shù)，本實(shí)用新型結(jié)合鑄造渦殼和焊接渦殼的優(yōu)點(diǎn)，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)以及采用鑄造與焊接組合工藝制造而成了一種渦輪增壓器的新型蝸殼結(jié)構(gòu)，其中，其內(nèi)層通過薄壁鑄造工藝，在保證渦殼內(nèi)腔光順的前提下，渦殼內(nèi)腔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)也容易成形；外層通過鈑金沖壓，焊接成形；基于外層的功能性，主要用于形成密封空腔，不僅起到隔熱作用，而且在不影響增壓器整機(jī)布置的前提下，形狀可以設(shè)計的相對簡單。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)，其為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層和外層，所述外層套設(shè)在所述內(nèi)層的外部，兩者之間形成密封的空腔，所述空腔的厚度為2.5-6.0mm；所述內(nèi)層的壁厚為1.5-3.0mm，其端部設(shè)有法蘭面，所述法蘭面和所述內(nèi)層為一體成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述外層通過焊接的方式套設(shè)在所述內(nèi)層的外部，形成一體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述空腔的厚度為3.0-5.0mm。

進(jìn)一步地，所述空腔的內(nèi)部為真空、空氣或流體。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)層的壁厚為2.0-2.5mm。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)層采用耐高溫材料制得。

進(jìn)一步地，所述法蘭面和所述內(nèi)層為一體鑄造成型的薄壁結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述外層通過鈑金沖壓成型，并通過焊接和/或螺栓連接地方式組合成型。

本實(shí)用新型所述的渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，其中，內(nèi)層結(jié)構(gòu)采用薄壁鑄造工藝，并進(jìn)一步地控制其壁厚；外層結(jié)構(gòu)采用薄壁鋼板沖壓成型，并通過焊接方式與內(nèi)壁鑄件焊成一體；進(jìn)一步地，內(nèi)層和外層之間的空腔完全密封，并保持一定的間隙厚度，除此以外，依據(jù)具體的應(yīng)用需求，可設(shè)計成空氣、真空或者循環(huán)水結(jié)構(gòu)；更進(jìn)一步地，法蘭面與內(nèi)層結(jié)構(gòu)一體鑄造成型，有效提高蝸殼整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）保持了傳統(tǒng)鑄造渦殼的優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)層復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征依然通過鑄造工藝實(shí)現(xiàn)，容易成形，并使用薄壁鑄造工藝，在傳統(tǒng)鑄造渦殼基礎(chǔ)上減重，減少耐溫材料的使用，降低成本；

（2）內(nèi)流道表面粗糙度較好，不存在焊接渦殼的焊接接縫，對渦輪機(jī)的性能發(fā)揮沒有影響；

（2）法蘭面與內(nèi)層薄壁一體鑄造成形，有限解決焊接渦殼法蘭面易變形缺點(diǎn)，有效控制尾氣泄露安全隱患；

（3）內(nèi)層可以使用更高耐溫材料，滿足發(fā)動機(jī)更高排氣溫度要求，改善發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性；

（4）外層結(jié)構(gòu)相對簡單，容易沖壓成型；

（5）內(nèi)外層之間的空腔，可以設(shè)計成充滿空氣、真空、或循環(huán)冷卻水，可依據(jù)具體應(yīng)用要求而定；

（6）降低高溫發(fā)動機(jī)尾氣通過渦殼向發(fā)動機(jī)艙的熱輻射，有效改善發(fā)動機(jī)艙溫度場。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型所述的渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有鑄造蝸殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有焊接蝸殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1為本實(shí)用新型所述的渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照圖1，本實(shí)用新型提供了一種渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)，其為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層1和外層2，所述外層2套設(shè)在所述內(nèi)層1的外部，兩者之間形成密封的空腔3，所述空腔3的厚度為2.5-6.0mm；所述內(nèi)層1的壁厚為1.5-3.0mm，其端部設(shè)有法蘭面4，所述法蘭面4和所述內(nèi)層1為一體成型結(jié)構(gòu)。

結(jié)合上述技術(shù)方案，根據(jù)需要選擇以下任意一項或幾項技術(shù)特征應(yīng)用于實(shí)施例中，是允許的，具體技術(shù)特征包括：所述外層2通過焊接的方式套設(shè)在所述內(nèi)層1的外部，形成一體結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步地，所述空腔3的厚度為3.0-5.0mm；進(jìn)一步地，所述空腔3的內(nèi)部為真空、空氣或流體；進(jìn)一步地，所述內(nèi)層1的壁厚為2.0-2.5mm；進(jìn)一步地，所述內(nèi)層1采用耐高溫材料制得；進(jìn)一步地，所述法蘭面4和所述內(nèi)層1為一體鑄造成型的薄壁結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步地，所述外層2通過鈑金沖壓成型，并通過焊接和/或螺栓連接地方式組合成型。

在一個實(shí)施例中，一種渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)，其為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層1和外層2，所述外層2套設(shè)在所述內(nèi)層1的外部，兩者之間形成密封的空腔3，所述空腔3的厚度為2.5-6.0mm；所述內(nèi)層1的壁厚為1.5-3.0mm，其端部設(shè)有法蘭面4，所述法蘭面4和所述內(nèi)層1為一體成型結(jié)構(gòu)；所述外層2通過焊接的方式套設(shè)在所述內(nèi)層1的外部，形成一體結(jié)構(gòu)；所述法蘭面4和所述內(nèi)層1為一體鑄造成型的薄壁結(jié)構(gòu)；所述外層2通過鈑金沖壓成型，并通過焊接和/或螺栓連接地方式組合成型。

在另外一個實(shí)施例中，一種渦輪增壓器的蝸殼結(jié)構(gòu)，其為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層1和外層2，所述外層2套設(shè)在所述內(nèi)層1的外部，兩者之間形成密封的空腔3，所述空腔3的厚度為3.0-5.0mm；所述內(nèi)層1的壁厚為2.0-2.5mm，其端部設(shè)有法蘭面4，所述法蘭面4和所述內(nèi)層1為一體成型結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，內(nèi)層1與外層2之間的焊接要求足夠嚴(yán)實(shí)，確保密封。

在具體實(shí)施例中，可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過薄壁鑄造工藝，減少了蝸殼對高溫耐熱鋼原材料的需求，有效降低成本；提高整體蝸殼耐溫性，發(fā)動機(jī)最高排氣溫度可提高到1050℃，減少了發(fā)動機(jī)工作過程中通過增大噴油量來降低排氣溫度，從而達(dá)到了改善發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的目的；內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)設(shè)計，中間密閉的空腔，可有效阻擋蝸殼內(nèi)壁溫度向外擴(kuò)散，減少渦輪增壓器對發(fā)動機(jī)艙其它零部件的熱輻射，提高零件使用壽命；相對完全鑄造蝸殼，有減重、提高耐溫性、改善發(fā)動機(jī)艙溫度場等優(yōu)點(diǎn)；相對焊接蝸殼，有提高可靠性，改善渦輪機(jī)性能，降低成本等優(yōu)點(diǎn)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。