涡轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涡轮。
【背景技术】
[0002]为了提高内燃机的输出，而使用了各种增压器。该增压器采用将涡轮和压缩机以同轴的方式安装的结构，并具有通过将向涡轮侧导入的内燃机的废气作为能量源来驱动压缩机，从而将向内燃机供给的空气压缩成高密度的功能。
[0003]该涡轮所具备的动叶片有时会因与构成增压器的其他部件发生干涉而损坏。在日本特开2003-3804号公报中，公开了一种排气驱动增压器的轴流涡轮，其被形成为，在涡轮圆板损坏时，损坏了的涡轮圆板的碎片即使在非常大的圆周速度下也不会从涡轮机匣飞出。
[0004]在日本特开平10-47012号公报中公开了一种涡轮导向器简单且保证可靠的固定的废气涡轮增压器的废气涡轮。该废气涡轮的涡轮导向器通过外环与罩环接触且通过内环与气体入口壳体接触，在外环与气体入口壳体之间形成有轴向的膨胀缝隙，在外环与气体出口壳体之间形成有径向的膨胀缝隙。
[0005]专利文献1:日本特开2003-3804号公报
[0006]专利文献2:日本特开平10-47012号公报
[0007]期望这种增压器将被压缩的燃烧用空气稳定地向内燃机供给。因此，期望防止涡轮的动叶片与其他部件发生干涉。
【发明内容】
[0008]【发明要解决的课题】
[0009]本发明的课题在于提供一种防止在起动时动叶片与其他部件发生干涉的涡轮。
[0010]本发明的其他课题在于提供一种防止在停止时动叶片与其他部件发生干涉的涡轮。
[0011]【用于解决课题的方案】
[0012]本发明的第一方式所涉及的涡轮具有动叶片、在涡轮半径方向上配置在与所述动叶片相比靠外侧处的废气引导筒，并使用废气来产生旋转动力。所述废气引导筒具备气体出口扩散器和箍环。在所述气体出口扩散器与所述箍环之间形成有间隙。所述箍环具备:圆筒部分，其形成有与所述动叶片对置的圆筒面；凸缘部分，其从所述圆筒部分向远离所述动叶片一侧伸出；卡合部分，其从所述凸缘部分突出。所述气体出口扩散器形成有与所述卡合部分对置的卡合面。
[0013]在这种涡轮中，在动叶片、气体出口扩散器以及箍环被加热时，箍环比气体出口扩散器更快地升温，箍环膨胀而使间隙变窄。这种涡轮通过箍环比气体出口扩散器更快地膨胀，能够防止动叶片与箍环接触。这种涡轮还通过在动叶片和箍环被冷却时卡合部分与气体出口扩散器卡合，来防止箍环比动叶片更快地收缩，从而防止箍环与动叶片接触。
[0014]所述卡合部分可以由沿着以所述动叶片的旋转轴为中心的圆周排列的多个突起形成。
[0015]这种多个突起与沿着以动叶片的旋转轴为中心的圆周而形成为环状的其他卡合部分相比，能够更容易地制作。
[0016]所述第一方式所涉及的涡轮还可以具备将所述凸缘部分支承于所述气体出口扩散器的支承部件。
[0017]这种涡轮能够防止箍环从气体出口扩散器脱出，从而更可靠地将箍环配置在规定的位置。
[0018]本发明的第二方式所涉及的增压器具备:所述第一方式所涉及的涡轮；压缩机，其通过使用由所述涡轮产生的旋转动力来压缩空气，从而产生燃烧用空气。这种增压器通过防止所述涡轮的动叶片与箍环接触，能够稳定地产生燃烧用空气。
[0019]本发明的第三方式所涉及的船舶具备:所述第二方式所涉及的增压器；内燃机，其使用所述燃烧用空气来产生动力；船身，其搭载所述增压器和所述内燃机；推进装置，其使用所述动力来推进所述船身。
[0020]这种船舶通过增压器稳定地向内燃机供给燃烧用空气，能够使内燃机稳定地产生动力，从而能够稳定地航行。
[0021]【发明效果】
[0022]本发明的涡轮能够防止动叶片与其他部件发生干涉。
【附图说明】
[0023]图1是表示利用了轴流涡轮的增压器的局部剖面结构图。
[0024]图2是表示废气引导筒的剖视图。
[0025]图3是表示废气的温度变化和涡轮叶片的前端的位置变化，并表示箍环的内径的位置变化的曲线图。
[0026]图4是表示比较例的废气引导筒的剖视图。
[0027]图5是表示比较例的箍环的内径的位置变化的曲线图。
[0028]符号说明
[0029]3 动叶片
[0030]10轴流涡轮
[0031]20压缩机
[0032]44 叶片端
[0033]61废气引导筒
[0034]62气体出口扩散器
[0035]63 箍环
[0036]64 螺栓
[0037]65安装面
[0038]67卡合面
[0039]68圆筒形部分
[0040]69凸缘部分
[0041]70卡合部分
[0042]71内侧面
[0043]72 间隙
【具体实施方式】
[0044]以下，参照图1对具有本发明的第一实施方式所涉及的涡轮的增压器(也称为“排气涡轮增压器”)进行说明。图1是表示具有涡轮的增压器的局部剖面结构图。增压器具备轴流式的轴流涡轮10和压缩机20，并构成为，通过导入至轴流涡轮10的内燃机的废气膨胀而得到的轴输出而使同轴的压缩机20旋转，从而将压缩成高密度的压缩空气向内燃机供给。
[0045]轴流涡轮10具备转子轴1、转子盘2以及动叶片3。转子轴I形成为棒状，并被支承为能够以旋转轴5为中心而旋转。转子盘2形成为大致圆盘状。转子盘2通过圆盘的中央与转子轴I的一端接合而固定于转子轴I上，被支承为能够以旋转轴5为中心而旋转。动叶片3形成为叶片形，并形成有多个。动叶片3分别通过叶片根与转子盘2的外周接合，而固定在转子轴I上，能够以旋转轴5为中心旋转地被支承。
[0046]轴流涡轮10还具备气体入口壳体6和气体出口壳体7。气体入口壳体6配置于转子盘2的与转子轴I侧相反的一侧，即，以在气体入口壳体6与转子轴I之间配置有转子盘2的方式配置。气体入口壳体6具备外侧壳体11、内侧壳体12以及祸轮导向器14。
[0047]外侧壳体11形成为中空的大致管状。外侧壳体11在管的附近形成有废气入口流路15。内侧壳体12形成为大致管状，并配置于外侧壳体11的内侧。
[0048]气体入口壳体6还形成有环状气体通路18。环状气体通路18形成在内侧壳体12与外侧壳体11之间，以包围旋转轴5的方式形成为环状。环状气体通路18与废气入口流路15连接。
[0049]涡轮导向器14形成为环状。涡轮导向器14配置在动叶片3的与转子轴I侧相反的一侧，即，以在涡轮导向器14与转子轴I之间配置有动叶片3的方式配置。涡轮导向器14具备外周侧部件21和内周侧部件22。外周侧部件21形成为管状。内周侧部件22形成为与外周侧部件21相比直径较小的管状，并配置于外周侧部件21的内侧。涡轮导向器14通过使内周侧部件22与内侧壳体12接合，从而固定于气体入口壳体6上。涡轮导向器14形成为包围旋转轴5的环状的喷嘴。
[0050]气体出口壳体7形成为中空。气体出口壳体7以内部空间经由动叶片3与由气体入口壳体6形成的环状气体通路18和环状气体通路18连结的方式，接合于外侧壳体11中的靠近动叶片3—侧的端处。气体出口壳体7具备废气引导筒61。废气引导筒61形成为大致管状，并配置于气体出口壳体7的内部。废气引导筒61形成为，管的某一部分的直径比与管的该部分相比靠近动叶片3的部分的直径大。
[0051]绝热材料4出于绝热以及防音的目的而设置。
[0052]如图2所不，废气引导筒61具备气体出口扩散器62、箍环63以及螺栓64。气体出口扩散器62形成废气引导筒61的大部分。气体出口扩散器62形成有安装面65、内螺纹66以及卡合面67。安装面65形成于气体出口扩散器62中的气体入口壳体6—侧的端处，沿着与旋转轴5垂直的平面而形成。内螺纹66形成于安装面65上。卡合面67形成于安装面65的附近。卡合面67形成于以旋转轴5为中心的圆周面上。
[0053]箍环63由碳素钢形成，通过机械加工而形成为大致管状。箍环63的质量比气