增壓裝置的轉子的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的增壓裝置的轉子，特別是廢氣渦輪機葉輪增壓器的轉子。本發明還涉及包括所述轉子的增壓裝置。
【背景技術】
[0002]DE 102012202272A1公開了一種增壓裝置的普通轉子，該增壓裝置包括壓縮機葉輪和緊固在該壓縮機葉輪上的渦輪機葉輪。在壓縮機葉輪和渦輪機葉輪之間設置有擋熱板，該擋熱板將壓縮機葉輪和渦輪機葉輪之間存在的空腔分隔成兩個空腔。在這兩個空腔中，提供負壓，特別是真空，使得渦輪機葉輪僅僅由于真空而利用擋熱板保持在壓縮機葉輪上。
[0003]DE 102008048135A1公開了一種廢氣渦輪增壓器，該廢氣渦輪增壓器包括特別的轉子幾何形狀，該轉子幾何形狀以轉子激發的振動在亞臨界頻率范圍內的方式設計。這用于實現共振不會高至轉子的強度極限而變得有問題的。
[0004]通常，增壓裝置的轉子，例如廢氣渦輪增壓器的轉子通常由壓縮機葉輪、軸和渦輪機葉輪構成。這特別適用于以下實施方式，其中轉子經由軸被定位于軸承罩中，該軸承罩被定位于渦輪機葉輪罩和相應的壓縮機罩之間。壓縮機葉輪相應的渦輪機葉輪和軸之間的連接通常利用焊接來實現，這在薄軸的情況下是特別有利的。在較厚的軸的情況下，或者在直接設置在渦輪機葉輪上的壓縮機葉輪的情況下，而焊縫是不可能的，或者僅在有限程度上是可能的。由此，渦輪機葉輪利用負壓緊固至壓縮機葉輪例如在DE 102012202272A1中推薦。然而，該實施方式的缺點在于，由于逐漸縮小負壓，存在渦輪機葉輪與壓縮機葉輪脫離的風險，從而存在轉子斷裂的風險，由于轉子的高轉速，這通常會導致增壓裝置的整體損壞。
[0005]因此，本發明解決了為普通類型的轉子提供改善的實施方式或者至少可替代的實施方式的問題，其確保了渦輪機葉輪和壓縮機葉輪之間的可靠連接。
[0006]根據本發明，該問題通過獨立權利要求1的主題解決。有利的實施方式為從屬權利要求的主題。
【發明內容】
[0007]本發明基于以下總體思想:經由密封盤將轉子的渦輪機葉輪間接地緊固至轉子的壓縮機葉輪，其中壓縮機葉輪和渦輪機葉輪分別具有夾持輪廓和密封盤，與夾持輪廓互補設計的輔助夾持輪廓，或者反之亦然。替代于此，還可提供，密封盤包括中心輔助夾持輪廓和相對定位的中心夾持輪廓，且各種情況下壓縮機葉輪和渦輪機葉輪均具有夾持輪廓，或者與夾持輪廓互補設計的輔助夾持輪廓。兩種實施方式共同點在于組裝狀態的夾持輪廓和輔助夾持輪廓彼此嚙合，并且另外使壓縮機葉輪、密封盤和渦輪機葉輪彼此緊固。此時，夾持輪廓被設計為凹部，而輔助夾持輪廓被設計為與夾持輪廓互補設計的延伸部，或者反之亦然。
[0008]實際上，壓縮機葉輪和渦輪機葉輪包括彼此面對的中心凹部。密封盤則包括軸向相對定位且中心突出的兩個延伸部，使得通過其延伸部，密封盤與壓縮機葉輪和渦輪機葉輪的中心凹部嚙合，從而使它們彼此緊固。替代于此，相反地也容易想到，壓縮機葉輪和渦輪機葉輪分別包括彼此面對的中心延伸部，其中，在此情況下，設置在壓縮機葉輪和渦輪機葉輪之間的密封盤具有軸向相對定位的兩個中心凹部。利用與密封盤的中心凹部中的中心延伸部嚙合的壓縮機葉輪和渦輪機葉輪，類似地可實現使這些組件彼此緊固，在該情況下完全相反。在此情況下，中心凹部和相聯的中心軸向延伸部不僅提高各個部件彼此間的最優連接的可能，特別是在較厚的軸的情況下，同時還提供了定心的功能。作為第二替代方式描述的實施方式還提供如下主要優點:渦輪機葉輪上的延伸部在廢氣渦輪增壓器運行期間加熱，從而膨脹，這導致在密封盤的凹部中的夾緊和額外的固定。
[0009]其次，可替代地，能提供密封盤包括中心延伸部和中心凹部，以及壓縮機葉輪包括與壓縮機葉輪互補設計的凹部或者與壓縮機葉輪互補設計的延伸部，且渦輪機葉輪包括與渦輪機葉輪互補設計的凹部或者與渦輪機葉輪互補設計的延伸部，從而彼此緊固。在此情況下，特別優選的是，在渦輪機葉片上形成延伸部，在密封盤上形成相聯的凹部，并且在壓縮機葉輪上形成凹部，在密封盤上相對定位地形成相聯的延伸部，因為渦輪機葉輪上的延伸部在廢氣渦輪增壓器的運行期間加熱，并且膨脹，由此會導致密封盤的凹部中的夾緊和另外的固定，并同時將熱量轉移至所述密封盤和面向所述密封盤的壓縮機葉輪上的延伸部，使得所述延伸部可將其自身包圍在壓縮機葉輪上的凹部中。
[0010]根據本發明的方案的另一有利的進展，密封盤的延伸部包括外螺紋，且壓縮機葉輪或者渦輪機葉輪中相聯的凹部具有與外部螺紋互補設計的內螺紋，使得壓縮機葉輪經由密封盤可被擰至渦輪機葉輪。由此，可實現根據本發明的轉子的相對簡單的組裝，其中，通過螺紋連接，即密封盤既與壓縮機葉輪螺旋連接，也與渦輪機葉輪螺旋連接，從而可產生可靠且耐久的連接。利用這種類型的連接的優點還在于該連接可例如為了維護的目的而產生的斷開。類似地，包括外螺紋的延伸部還可被設置在壓縮機葉輪和/或渦輪機葉輪上，并且相聯的內螺紋被設置在密封盤上。還容易想到在渦輪機葉輪上，提供具有外螺紋的延伸部，該延伸部可被擰至密封盤上的內螺紋中，其中在面向壓縮機葉輪的密封盤一側，提供延伸部，該延伸部可被擰至壓縮機葉輪的內螺紋中。
[0011]在根據本發明方案的另一可替代的實施方式中，密封盤的延伸部被設計為冠狀的，或者包括球形接合頭，從而與壓縮機葉輪的凹部，相應地與其互補設計的渦輪機葉輪的凹部嚙合。由此，可實現鉸鏈快速連接，其中分別在該渦輪機葉輪和壓縮機葉輪上的凹部中，布置對應于延伸部的底切輪廓。在此情況下，組裝轉子僅通過將相應的延伸部壓入相應的壓縮機葉輪、渦輪機葉輪上的相聯的凹部來實現，直至球形頭或者冠狀設計的延伸部與渦輪機葉輪，相應的壓縮機葉輪上的底切輪廓嚙合。以相同的簡單方式，轉子，即轉子的各個部件，還可再彼此脫離。
[0012]利用根據本發明方案的另一有利的替代方式，密封盤的延伸部被壓入壓縮機葉輪，相應的渦輪機葉輪的相聯的凹部中，反之亦然。此時，容易想到具有太大尺寸的延伸部被壓入相應的凹部中，特別是相應的壓縮機葉輪的凹部，渦輪機葉輪的凹部，并且建立了密封盤和壓縮機葉輪，渦輪機葉輪之間的固定連接。
[0013]顯然，前文中各個連接可能性的組合也是容易想到的，使得例如密封盤可被擰至壓縮機葉輪，并經由延伸部與渦輪機葉輪壓制在一起。
[0014]本發明的其它重要特征和優點來自于子權利要求、附圖，以及借助于附圖的相關【附圖說明】。
[0015]應理解的是上文所述的以及下文將要解釋的特征不僅能以所述的相應組合使用，也可以其它組合或獨自使用，而不背離本發明的范圍。
【附圖說明】
[0016]本發明的優選示例性實施方式示于附圖中，并在以下說明中得到更詳細地解釋，其中相同的附圖標記指代相同或相似或功能相同的組件。
[0017]在此，在每種情況下示意性示出了:
[0018]圖1:根據本發明的轉子的截面圖；
[0019]圖2:圖1的代表，然而，作為圖1的代表圖，示出了密封盤和壓縮機葉輪，渦輪機葉輪之間的另一種類型的連接。
[0020]圖3:密封盤與壓縮機葉輪，相應的渦輪機葉輪的連接區域中圖2中的詳細代表圖。
[0021]圖4:圖1的代表圖，然而具有相反布置的延伸部和凹部。
[0022]圖5:作為圖4的代表圖，然而，延伸部和相反的凹部在壓縮機側。
[0023]圖6:作為圖4的代表圖，然而，延伸部和相反的凹部在渦輪機側。
【具體實施方式】
[0024]根據圖1至4，僅概括性地示出的增壓裝置2的根據本發明的轉子1，該增壓裝置2特別可被設計為廢氣渦輪增壓器，該轉子包括壓縮機葉輪3和與該壓縮機葉輪3連接的渦輪機葉輪4，。壓縮機葉輪3和渦輪機葉輪4分別包括夾持輪廓13和密封盤5，與夾持輪廓13互補形成的輔助夾持輪廓14，或者反之亦然(參見圖4)。在圖5和圖6所示的實施方式中，密封盤5包括中心輔助夾持輪廓14和相對定位的中心夾持輪廓13，并且壓縮機葉輪3和渦輪機葉輪4分別包括各自與其互補形成的夾持輪廓13或輔助夾持輪廓14。在此情況下，所有示出的實施方式的共性是夾持輪廓13和輔助夾持輪廓14以組裝狀態彼此嚙合，并另外使壓縮機葉輪3、密封盤5和渦輪機葉輪4彼此緊固。
[0025]獨立于所選的實施方式，夾持輪廓13被設計為中心凹部7，7’，7〃，7" ^，而輔助加持輪廓14被設計為中心突出的延伸部6，6’，6"，6"'。
[0026]根據圖1至圖3，密封盤5被設置在壓縮機葉輪3和渦輪機葉輪4之間，該密封盤5包括軸向相對定位的兩個中心突出的延伸部6，6’作為輔助夾持輪廓14。壓縮機葉輪3和相反的渦輪機葉輪4分別具有彼此面對的中心凹部7，7’作為夾持輪廓13，其中具有延伸部6，6’的密封盤5與壓縮機葉輪3和渦輪機葉輪4的中心凹部7，7’嚙合，從而使它們彼此緊固。圖4示出了相