渦輪增壓器的密封聯接的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明通常涉及一種作為用于使用廢氣對發動機增壓的渦輪增壓器一族的可變截面渦輪增壓器(VGT)，更特別地涉及一種用于渦輪增壓器的密封聯接的裝置，其構造為防止渦輪葉片由于渦輪外殼的熱變形而損壞或破壞。
【背景技術】
[0002]渦輪增壓器安裝于汽車中，所述渦輪增壓器為除了用于增加發動機的效率、動力和扭矩之外還用于增加燃料經濟性的渦輪驅動的強制進氣裝置。在相關技術中，也使用廢氣閥渦輪增壓器(WGT)。WGT構造為如下:當渦輪增壓器中的增壓過高時，WGT可通過打開廢氣閥并經由打開的排氣閥而使廢氣的一部分旁通，從而機械降低增壓。WGT構造為在預定發動機轉速和預定發動機載荷下提供預定壓力比，因此WGT可在高速下充分增壓發動機，但可能在低速下產生渦輪遲滯，從而導致WGT性能的降低。
[0003]近年來，由于歐洲-4法律對于乘用車柴油發動機生效，因此對來自乘用車柴油發動機的廢氣加以限制。因此，現在要求在乘用車柴油發動機中安裝廢氣再循環閥(EGR閥)和可變截面渦輪增壓器(VGT)。相比于一般的渦輪增壓器，應注意VGT可一定程度地增加發動機的效率、功率、扭矩和燃料經濟性。
[0004]在可變截面渦輪增壓器(VGT)中，為了避免由于渦輪外殼的熱變形而導致的渦輪葉片的不期望的固定，安裝用作葉片蓋板的插入件。在此處，插入件在軸向方向上與渦輪外殼分隔預定間隔。用于VGT中的常規插入件在設定于渦輪外殼中的管狀構件上設置有密封結構。當VGT在高溫條件下反復運行時，插入件可能由于由渦輪外殼的熱變形所導致的密封結構的反作用力而變形。當插入件如上所述變形時，插入件的內表面與渦輪葉片之間的間隔減小，因此渦輪葉片可能由于其旋轉振動而損壞或破壞。
[0005]公開于該發明【背景技術】部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般【背景技術】的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0006]本發明的各個方面涉及提供一種渦輪增壓器的密封聯接的裝置，其構造為即使當葉片在高溫條件下反復運行時也避免渦輪葉片的熱變形。
[0007]在本發明的一個方面，一種渦輪增壓器的密封聯接的裝置可包括葉片蓋板和密封構件，所述葉片蓋板安裝于設定在渦輪外殼中的渦輪葉片的前方，其構造為覆蓋所述渦輪葉片并限定流體通道，流體通過所述流體通道被供給至在所述渦輪外殼中延伸的出口孔；所述密封構件與所述葉片蓋板的前端接合，并具有圍繞所述密封構件的外周表面形成的環狀凹槽，密封環沿著所述凹槽裝配，并在徑向方向上將所述葉片蓋板與所述渦輪外殼分隔開。
[0008]所述渦輪外殼設置有突出環，所述突出環通過在以預定距離與所述密封構件分隔開的位置處，沿著所述出口孔的內周表面在徑向方向上向內突出至預定高度而形成，且所述突出環構造為防止所述密封構件移動至所述出口孔中的止擋件。
[0009]所述密封構件設置有圍繞所述密封構件的端部的外周表面形成的臺階部，使得所述密封構件的端部的厚度通過所述臺階部降低，其中所述密封構件在所述密封構件的端部的所述外周表面處與所述葉片蓋板組合，所述密封構件與所述葉片蓋板組合，且具有設置于所述臺階部中的墊圈。
[0010]所述密封構件設置有螺紋，且所述葉片蓋板設置有螺紋槽，使得所述葉片蓋板和所述密封構件以螺紋接合的方式彼此組合。
[0011]根據本發明的上述渦輪增壓器的上述密封聯接的裝置的有利之處在于，不同于其中安裝充當葉片蓋板的插入件并將密封結構設置于插入件的出口的常規技術，本發明的密封聯接的裝置通過將不具有密封結構的葉片蓋板和與所述蓋板分開制成的密封構件組合而形成。因此，本發明的密封聯接的裝置可有效地防止流體的滲漏，并可避免在運行過程中暴露于高溫條件的渦輪外殼的熱變形直接傳遞至葉片蓋板，由此防止由于在高溫條件下的運行過程中外殼的熱變形而導致的渦輪葉片的損壞或破壞，并增加渦輪增壓器的耐久性和運行可靠性。
[0012]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發明的某些原理的【具體實施方式】，本發明的方法和設備所具有的其他特征和優點將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【附圖說明】
[0013]圖1為示出了根據本發明的一個示例性實施方案的渦輪增壓器的密封聯接的裝置的截面圖。
[0014]圖2為示出了在圖1的渦輪外殼中形成的突出環的截面圖。
[0015]圖3為示出了具有葉片蓋板的密封構件的螺紋接合的截面圖。
[0016]圖4為示出了設定在密封構件的臺階部中的墊圈的截面圖。
[0017]應當了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發明的具體設計特征包括例如具體尺寸、取向、位置和形狀將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。
[0018]在這些圖形中，貫穿附圖的數個圖形，附圖標記引用本發明的相同的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0019]下面將對本發明的各個實施方案詳細地作出引用，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發明將與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當意識到，本說明書并非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。
[0020]在下文，將參照所附附圖詳細描述根據本發明的示例性實施方案的渦輪增壓器的密封聯接的裝置。
[0021]圖1為示出了根據本發明的一個示例性實施方案的渦輪增壓器的密封聯接的裝置的視圖。如圖1所示，根據本發明的示例性實施方案的渦輪增壓器的密封聯接的裝置包括:葉片蓋板500和密封構件700，所述葉片蓋板500安裝于設定在渦輪外殼100中的渦輪葉片300的前方，用于覆蓋葉片300并限定流體通道，流體通過所述流體通道被供給至在外殼100中延伸的出口孔110 ;所述密封構件700具有管狀形狀并具有預定厚度，該密封構件700與蓋板500的前端接合，并具有圍繞密封構件700的外周表面形成的環狀凹槽710，密封環730沿著凹槽710裝配，并在徑向方向上將蓋板500與外殼100分隔開。
[0022]渦輪葉片300設置于葉片軸310的端部，并通過葉片軸310和葉片基環200而設置于外殼100中。在運行中，流體經由外殼100的入口孔130引入外殼100中，被葉片300壓縮，并經由出口孔110排放至外殼100的外部。葉片蓋板500設置于葉片300的前方，并限定流體通道，流體通過所述流體通道被供給至在外殼100中延伸的出口孔110。在此處，葉片蓋板500具有適于有效覆蓋葉片300的形狀，因此蓋板500的形狀對應于葉片300的形狀。蓋板500在圍繞葉片300的葉身的部分處具有平面盤的形狀，并在其中心部分處具有管狀，使得蓋板500的管狀部分形成延伸至出口孔130的流體通道。
[0023]具有預定厚度的管狀的密封構件700與蓋板500的前端接合。密封構件700的外周表面在圓周方向上形成凹槽，因此環狀凹槽710圍繞密封構件700的外周表面形成。形狀對應于凹槽710的形狀的密封環730沿著凹槽710裝配，并密封外殼100與密封構件700之間的接合部，由此防止流體(例如廢氣)經由接合部滲漏至出口孔110。此外，沿著凹槽710裝配的密封環730在徑向方向上以預定間隔將蓋板500與外殼100分隔開。在本發明的一個示例性實施方案中，密封構件700以如下方式安裝于渦輪外殼100中:盡管在高溫條件下的運行過程中的外殼100的熱變形可被傳遞至密封構件700，但蓋板500與外殼100的熱變形被有效隔離。因此，本發明可防止可能由于在高溫條件下的運行過程中外殼100的熱變形所導致的葉片300和蓋板500的損壞或破壞，因此本發明可增加渦輪增壓器的耐久性和運行可靠性。
[0024]此外，在外殼100中，在以預定距離與密封構件700分隔開的位置處，突出環131通過沿著出口孔110的內周表面在徑向方向上向內突出至預定高度而形成，如圖2所示。突出環131充當防止密封構件700在運行過程中移動至出口孔110中的止擋件。因此，即使當渦輪增壓器在高溫條件下反復運行，且運行振動和沖擊在渦輪增壓器中發生時，突出環131也可有效地防止密封構件700移動至出口孔110中。因此，在本發明的一個示例性實施方案中，來自外殼100的熱量僅被傳遞至密封構件700，因此本發明可增加渦輪增壓器的部件的耐久性。
[0025]如圖1所示，各自的臺階部750可在對應的位置處在蓋板500和密封構件700上形成，使得蓋板500和密封構件700可通過滑動接合而彼此組合。可替代地，如圖3所示，螺紋770可圍繞密封構件700的臺階部的外周表面形成，螺紋槽510可圍繞蓋板500的臺階部的內周表面形成，使得蓋板500與密封構件700可以以螺紋接合的方式彼此組合。在此處，螺紋可在蓋板500上形成，螺紋槽可在密封構件700上形成。
[0026]作為另一替代形式，臺階部750可圍繞密封構件700的端部的外周表面形成，密封構件700在密封構件700的端部的外周表面處與蓋板500組合，如圖4所示。由于臺階部750，降低了密封構件700的端部的厚度。在此情況中，密封構件700可與蓋板500組合，且具有設定于臺階部750中的U形、V形或C形橫截面的墊圈900。在此處，組合密封構件700與蓋板500的方法可根據渦輪增壓器的運行條件和設計要求而自由改變。
[0027]根據本發明的一個示例性實施方案的渦輪增壓器的上述密封聯接的裝置的有利之處在于，不同于其中安裝充當葉片蓋板的插入件并將密封結構設置于插入件的出口的常規技術，本發明的密封聯接的裝置通過將不具有密封結構的葉片蓋板和與所述蓋板分開制成的密封構件組合而形成。因此，本發明的密封聯接的裝置可有效地防止流體的滲漏，并可避免在運行過程中暴露于高溫條件的渦輪外殼的熱變形直接傳遞至葉片蓋板，由此防止由于在高溫條件下的運行過程中外殼的熱變形而導致的渦輪葉片的損壞或破壞，并增加渦輪增壓器的耐久性和運行可靠性。
[0028]為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語“上”、“下”、“內”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。
[0029]前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的范圍旨在由所附權利要求書及其等價形式所限定。
【主權項】
1.一種渦輪增壓器的密封聯接的裝置，所述裝置包括: 葉片蓋板，所述葉片蓋板安裝于設定在渦輪外殼中的渦輪葉片的前方，構造為覆蓋所述渦輪葉片并限定流體通道，流體通過所述流體通道被供給至在所述渦輪外殼中延伸的出口孔；和 密封構件，所述密封構件具有預定厚度的管狀，其與所述葉片蓋板的前端接合，并具有圍繞所述密封構件的外周表面形成的環狀凹槽，密封環沿著所述凹槽裝配，并在徑向方向上將所述葉片蓋板與所述渦輪外殼分隔開。2.根據權利要求1所述的渦輪增壓器的密封聯接的裝置， 其中所述渦輪外殼設置有突出環，所述突出環通過在以預定距離與所述密封構件分隔開的位置處，沿著所述出口孔的內周表面在徑向方向上向內突出至預定高度而形成，且 其中所述突出環構造為防止所述密封構件移動至所述出口孔中的止擋件。3.根據權利要求1所述的渦輪增壓器的密封聯接的裝置，其中所述密封構件設置有圍繞所述密封構件的端部的外周表面形成的臺階部，使得所述密封構件的端部的厚度通過所述臺階部降低，所述密封構件在所述密封構件的端部的所述外周表面處與所述葉片蓋板組合，所述密封構件與所述葉片蓋板組合，其具有設置于所述臺階部中的墊圈。4.根據權利要求1所述的渦輪增壓器的密封聯接的裝置，其中所述密封構件設置有螺紋，且所述葉片蓋板設置有螺紋槽，使得所述葉片蓋板和所述密封構件以螺紋接合的方式彼此組合。
【專利摘要】本發明提供了一種渦輪增壓器的密封聯接的裝置，其可包括葉片蓋板和密封構件，所述葉片蓋板安裝于設定在渦輪外殼中的渦輪葉片的前方，構造為覆蓋所述渦輪葉片并限定流體通道，流體可通過所述流體通道被供給至在所述渦輪外殼中延伸的出口孔；所述密封構件具有預定厚度并為管狀，其與所述葉片蓋板的前端接合，并具有圍繞所述密封構件的外周表面形成的環狀凹槽，密封環沿著所述凹槽裝配，并在徑向方向上將所述葉片蓋板與所述渦輪外殼分隔開。
【IPC分類】F01D11/00
【公開號】CN105715312
【申請號】CN201410742946
【發明人】李昇衍, 樸俊哲, 李洙浩
【申請人】現代自動車株式會社