內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及增壓器渦輪盤與主軸結構技術領域，具體涉及一種內燃機車用增壓器 渦輪盤與主軸聯接結構。
【背景技術】
[0002] 在內燃機車用增壓器中，渦輪盤的作用是通過盤上榫齒聯接渦輪動葉片配裝而成 渦輪盤片，渦輪盤片上的渦輪動葉片利用柴油機氣缸中排出的廢氣作機械功，通過渦輪盤 與主軸聯接結構將機械能通過主軸驅動增壓器壓氣機葉輪旋轉，將空氣吸入并壓縮提高空 氣壓力，從而給柴油機氣缸提供足夠的空氣，使柴油充分燃燒，減少油耗提高柴油機經濟 性，同時降低排氣溫度和熱負荷，提高柴油機可靠性。在已有的技術中，渦輪盤材料為 GH2132,主軸材料為42CrMo,通過摩擦焊接技術將主軸與渦輪盤聯接。隨著內燃機車功率不 斷強化提升及排放法規要求提高，需要增壓器壓比相應提高。在應用壓比3.5~4.5范圍內， 增壓器轉速提高30%以上，相應渦輪盤榫齒接觸面承載應力大幅度提升，原來的GH2132材 料渦輪盤不能滿足使用需求；需要更換強度更高材料的渦輪盤，新型材料渦輪盤由于材料 特性差異，目前無法使渦輪盤與主軸摩擦焊接一起，無法滿足焊接技術要求。
【發明內容】
[0003] 本發明提供了一種燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，安全實現增壓器內部 機械功的傳遞，提高高壓比增壓器工作的可靠性。
[0004] 本發明所采用的技術方案是內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，主軸端部 設有凹盲孔，與主軸相連的渦輪盤的中部設有定位凸臺，凹盲孔與定位凸臺相適配，主軸與 渦輪盤通過螺栓固定，主軸與渦輪盤通過圓柱銷定位連接傳遞扭矩，圓柱銷與螺栓在渦輪 盤圓周上間隔布置，渦輪盤的外圍通過榫齒連接渦輪動葉片。
[0005] 所述的螺栓數量至少為3個。
[0006] 所述的圓柱銷的數量至少為3個。
[0007]所述的渦輪盤采用的材料為GH4169。
[0008] 所述的定位凸臺的直徑范圍是28mm~12mm，凹盲孔的直徑范圍是28mm~12mm。
[0009] 本發明的有益效果是：渦輪盤采用新型材料GH4169，使其能更好的適應由于增壓 器壓比提尚、轉速提尚的而帶來的應力提尚，提尚禍輪盤可靠性;提供一種新型禍輪盤與主 軸聯接結構，安全實現增壓器內部機械功的傳遞，提高高壓比增壓器工作可靠性。
【附圖說明】
[0010]圖1為主軸與渦輪盤聯接示意圖。
[0011]圖2為主軸與渦輪盤聯接部件螺栓與圓柱銷位置圖。
[0012]圖中標記：1、渦輪動葉片，2、榫齒，3、渦輪盤，4、圓柱銷，5、定位凸臺，6、螺栓，7、凹 盲孔，8、主軸。
【具體實施方式】
[0013] 現結合附圖1和附圖2對本發明做進一步的說明，為滿足鐵路內燃機裝備日益強化 和技術發展需要，提高增壓器轉速，滿足增壓器在壓比3.5~4.5范圍內安全使用，克服現有 技術所存在的問題，本發明提供的內燃機車用增壓器渦輪盤3與主軸8聯接結構，為內燃機 車用增壓器渦輪盤3提供一種新型許用強度高的材料GH4169,使其能更好的適應由于增壓 器壓比提尚、轉速提尚的帶來的應力提尚，提尚禍輪盤3可靠性;另提供一種新型禍輪盤3與 主軸8聯接結構，安全實現增壓器內部機械功的傳遞，提高高壓比增壓器工作的可靠性。
[0014] 通過對渦輪盤3及渦輪盤3與主軸8聯接結構分析、計算、試驗，基于材料GH4169渦 輪盤3與主軸8通過螺栓6聯接結構，較之采用GH2132渦輪盤3與主軸8摩擦焊接聯接，具有下 列優點：材料為GH4169渦輪盤3,許用強度更高，解決由于增壓器轉速提高帶來的渦輪動葉 片1與渦輪盤3聯接強度不足問題;解決GH4169材料渦輪盤3與42CrM 〇主軸8摩擦焊接性難， 不能滿足技術要求問題。
[0015] 渦輪盤3采用GH4169材料，鍛制，解決由于增壓器壓比提高轉速提高帶來的渦輪動 葉片1與渦輪盤3聯接強度不足問題，保證增壓器安全運行；渦輪盤3與主軸8通過3~4個M6 ~MlO螺栓6聯接，用3~4個直徑為06 mm~010 mm圓柱銷4或開口銷定位傳遞扭矩，螺栓6 與圓柱銷（或開口銷)4間隔布置在渦輪盤3的某一圓周上，渦輪盤3上有直徑為28mm~12mm 定位凸臺5與主軸8上的凹盲孔7配合定位，凹盲孔7的直徑為28mm~12mm，解決由于禍輪盤3 采用GH4169材料無法與42CrM〇主軸8摩擦焊接問題，有利于實現在壓比3.5~4.5范圍內渦 輪盤3、葉片聯接及渦輪盤3與主軸8聯接設計。經計算分析和試驗證明：內燃機車用增壓器 在壓比3.5~4.5范圍內，新型渦輪盤3與主軸8聯接結構改進，具有很廣闊的應用前景和很 好的經濟效益。
【主權項】
1. 內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，其特征在于:主軸端部設有凹盲孔，與主 軸相連的渦輪盤的中部設有定位凸臺，凹盲孔與定位凸臺相適配，主軸與渦輪盤通過螺栓 固定，主軸與渦輪盤通過圓柱銷定位連接，圓柱銷與螺栓沿渦輪盤圓周上間隔布置，渦輪盤 的外圍通過榫齒連接渦輪動葉片。2. 根據權利要求1所述的內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，其特征在于:所述 的螺栓數量至少為3個。3. 根據權利要求1所述的內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，其特征在于:所述 的圓柱數量至少為3個。4. 根據權利要求1所述的內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，其特征在于:所述 的渦輪盤采用的材料為GH4169。5. 根據權利要求1所述的內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，其特征在于:所述 的定位凸臺的直徑范圍是28mm~12mm，凹盲孔的直徑范圍是28mm~12mm。
【專利摘要】本發明公開了一種內燃機車用增壓器渦輪盤與主軸聯接結構，主軸端部設有凹盲孔，與主軸相連的渦輪盤的中部設有定位凸臺，凹盲孔與定位凸臺相適配，主軸與渦輪盤通過螺栓固定，主軸與渦輪盤通過圓柱銷定位連接，圓柱銷與螺栓沿渦輪盤位于圓周上間隔布置，渦輪盤的外圍通過榫齒連接渦輪動葉片。本發明的有益效果是：渦輪盤采用新型材料GH4169，使其能更好的適應由于增壓器壓比提高、轉速提高的帶來的應力提高，提高渦輪盤可靠性；提供一種新型渦輪盤與主軸聯接結構，安全實現增壓器內部機械功的傳遞，提高高壓比增壓器工作可靠性。
【IPC分類】F01D5/02, F01D5/30
【公開號】CN105484805
【申請號】CN201510901031
【發明人】班海波, 高博, 黃佳偉
【申請人】中車大連機車研究所有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日