流体机器的制造方法
【专利摘要】流体机器，带有定子侧的壳(11)和转子侧的工作轮(12)，其中，在工作轮(12)的径向外部的区段和壳(11)的邻接的区段之间构造了轴向缝隙(19)，该流体机器带有定子侧的第一环结构(20)和定子侧的第二环结构(21)，所述环结构具有彼此朝向的面(24、25)，在所述面上构造了在周向上彼此间隔的在轴向上延伸的突起(22、23)，其中，环结构(20、21)在由至少两个被定义的相对位置中彼此相连，在所述相对位置中，环结构(20、21)在它们被连接的状态中分别共同地具有不同的轴向尺寸，其中，相对位置经过彼此相连的环结构(20、21)的轴向尺寸设定了在壳(11)和工作轮(12)的径向外部的区段之间的轴向间隙的尺寸，在所述相对位置中，环结构(20、21)彼此相连。
【专利说明】
流体机器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的流体机器。
【背景技术】
[0002]从DE 10 2009 021 968 Al中已知带有压缩器和涡轮的涡轮增压器。该处公开的涡轮增压器的压缩器实施为径向压缩器(有待压缩的增压空气在轴向上提供给该压缩器)并且由经压缩的增压空气在径向上流走。径向压缩器拥有定子侧的壳和转子侧的工作轮，其中，径向压缩器的定子侧的壳由多个彼此相连的壳区段组成。第一壳区段在此由螺旋壳区段形成且第二壳区段由所谓的安装件形成，其中，螺旋壳和安装件通过螺栓在彼此邻接的法兰区段处彼此相连。在壳的安装件和工作轮的径向外部的区段之间构造了轴向缝隙，该轴向缝隙为了保证径向压缩器的尽可能好的效率而必须准确地利用尽可能少的空隙设定。按照实践，这样的轴向缝隙在流体机器处典型地借助独立的构件来设定。这样的独立的构件能够指的是平衡环，该平衡环为了设定所述轴向缝隙而装配在定子侧的壳上。这样的平衡环必须很准确地制造。当流体机器被装配时，才能够通过测量轴向缝隙确定:是否利用足够的准确性制造了平衡环并且轴向间隙能够被足够准确地设定。必要时，需要平衡环的机加工，以便准确地设定轴向缝隙。由此，总体上提高了用于流体机器的装配费用。
[0003]存在对流体机器的需求，其中利用较小的花费能够简单和可靠地设定在壳和工作轮的径向外部的区段之间的轴向缝隙。
【发明内容】
[0004]以此为出发点，本发明所针对的任务在于，提供新型的流体机器。
[0005]该任务通过按照权利要求1的流体机器解决。根据本发明的流体机器具有带有在轴向上彼此朝向的面的定子侧的第一环结构和定子侧的第二环结构，在周向上彼此间隔的和在轴向上延伸的突起被构造在所述面处，其中，所述环结构在由至少两个定义的相对位置中(在所述相对位置中，环结构在相同的连接状态中分别合计地具有不同的尺寸)彼此相连，其中，相对位置(环结构在该相对位置中彼此相连)经过彼此相连的环结构的轴向尺寸设定了在壳和工作轮的径向外部的区段之间的轴向间隙的尺寸。
[0006]经过定子侧的环结构能够简单和可靠地准确设定所述轴向缝隙。在环结构之间的在周向上的相对位置确定了由定子侧的环结构组成的定子侧的结构的轴向尺寸，其中，通过相对周向位置的匹配和因此通过彼此相连的环结构的轴向尺寸的匹配能够准确设定在壳和工作轮的径向外部的区段之间的轴向间隙。
[0007]优选地，流体机器的壳具有多个彼此相连的壳区段，其中，在壳区段之一和工作轮的径向外部的区段之间构造了轴向缝隙，其中，第一环结构是流体机器的第一壳区段尤其螺旋壳区段的整合的组成部分，并且第二环结构是与第一壳区段相连的流体机器的第二壳区段尤其与螺旋壳区段相连的安装件的整合的组成部分。然后，当环结构是流体机器的壳区段的整合的组成部分时，能够省去独立的构件。这对于流体机器的简单装配以及对于设定在壳和工作轮的径向外部的区段之间的轴向缝隙尤其有利。
[0008]按照一个有利的改型方案，第一环结构在朝向第二环结构的面处在周向上具有彼此间隔的阶梯状的突起，其中，第二环结构在朝向第一环结构的面处在周向上具有彼此间隔的阶梯状的突起，其中，当在定义的第一相对位置中第一环结构的突起靠置在第二环结构的突起处时，则为了减小轴向间隙，所述环结构具有比当在定义的第二相对位置中第一环结构的突起作用到构造在第二环结构的突起之间的反向突起中且第二环结构的突起作用到构造在第一环结构的突起之间的反向突起中时的更大的轴向尺寸。按照这种有利的改型方案，由环结构组成的定子侧的结构的轴向尺寸的阶梯状的改变和由此在壳和工作轮的径向外部的区段之间的轴向缝隙的以阶段的方式的设定是可行的。
[0009]按照一个替代的有利的改型方案，第一环结构在朝向第二环结构的面处在周向上具有彼此间隔的斜坡状的突起，其中，第二环结构在朝向第一环结构的面处在周向上具有彼此间隔的斜坡状的突起，其中，当第一环结构的突起靠置在第二环结构的突起处时，则经过在所述环结构之间的定义的相对位置能够无级地设定轴向尺寸以及进而在最小尺寸和最大尺寸之间的轴向间隙。本发明的这种改型方案允许由环结构组成的定子侧的结构的轴向尺寸的连续的无级的改变和由此轴向间隙的无级的设定。
[0010]优选地，第一环结构和第二环结构通过螺栓(该螺栓延伸通过环结构的孔)彼此相连。这对于保证简单装配是有利的。
【附图说明】
[0011]从从属权利要求和下述的说明中得出本发明的优选的改型方案。借助于附图(不局限于此)具体地阐释本发明的实施例。其中示出:
[0012]图1:构造为径向压缩器的流体机器的横截面；
[0013]图2:根据本发明的流体机器的细节的透视的分解视图，以及
[0014]图3:在流体机器的可行的组建状态中的在图2中的细节的局部横截面。
【具体实施方式】
[0015]这里，本发明涉及流体机器，尤其用于涡轮增压器的径向压缩器。但是本发明不限于这种使用情况。而是本发明也能够用在其它的径向压缩器以及径向涡轮中。
[0016]图1示出了在构造为径向压缩器10的流体机器的区域中的来自涡轮增压器的局部的横截面。在图1中所示出的构造为径向压缩器的流体机器10拥有定子侧的壳11和转子侧的工作轮12。定子侧的壳11拥有多个彼此相连的壳区段，即在所示的实施例中拥有螺旋壳区段13和与该螺旋壳区段13相连的安装件14。螺旋壳区段13和安装件14在彼此邻接的法兰区段15、16处彼此相连，也即经过多个在周向上彼此间隔的连接螺栓17，所述连接螺栓优选地实施为膨胀螺栓。
[0017]在所示的实施例中(其中流体机器实施为涡轮增压器的径向压缩器10)，所谓的轴承壳18连接在径向压缩器的壳11上。
[0018]正如能够从图1中看出的那样，轴向缝隙19构造在壳11即壳11的安装件14和工作轮12的径向外部的区段之间。这种轴向缝隙19必须为了保证流体机器尤其在图1中所示出的径向压缩器10的高的效率而准确地设定。在此，本发明涉及优选构造为涡轮增压器的径向压缩器的流体机器的这样的细节，该流体机器实现了这种轴向缝隙19的简单的和可靠的设定，以用于保证流体机器的高的效率。
[0019]根据本发明，轴向缝隙19经过定子侧的环结构能够简单和可靠地设定。从而，图2示出了定子侧的第一环结构20和定子侧的第二环结构21，在所述环结构处分别构造在在周向上彼此间隔的在轴向上延伸的突起22或者说23。这些突起22、23构造在在轴向上彼此朝向的环结构20、21的面24或者说25上。环结构20、21在由至少两个被定义的在周向上的相对位置中相连(在所述相对位置中，环结构20、21在它们被连接的状态中分别具有不同的轴向尺寸)，其中，在周向上的相对位置(在周向上，环结构20、21彼此相连)确定了彼此相连的环结构20、21的轴向尺寸，并且经过彼此相连的环结构20、21的这一轴向尺寸设定了在壳11和工作轮12的径向外部的区段之间的轴向间隙19的尺寸。
[0020]优选地，定子侧的环结构之一例如环结构21是第一壳区段的组成部分，尤其是在其法兰区段15的区域中的螺旋壳区段13的组成部分，而其它的环结构例如环结构20是与螺旋壳区段13相连的安装件14的整合的组成部分，即在其法兰区段16的区域中。通过在周向上的被定义的相对位置(在周向上然后将安装件14安装在壳11的螺旋壳13上)，设定了安装件14的相对于工作轮12的轴向相对位置并且由此设定了轴向间隙19的尺寸。
[0021 ] 如已经实施的那样，在法兰区段15、16的区域中，螺旋壳13和安装件14经过螺栓17彼此相连，其中，这些螺栓17延伸通过环结构20、21的孔26、27。
[0022]图2和3示出了本发明的实施方案，在该实施方案中，定子侧的第一环结构20在朝向定子侧的第二环结构21的轴向面24上具有在周向上彼此间隔的阶梯状的分别带有在轴向上的相同的高度的或者说阶梯高度的突起22，并且在该实施方案中，定子侧的第二环结构21在朝向定子侧的第一环结构20的轴向面25上具有在周向上彼此间隔的阶梯状的同样分别带有在轴向上的相同的高度的或者说阶梯高度的突起23。当在第一周向相对位置中两个定子侧的环结构20、21的突起22、23彼此靠置时，则由环结构20、21形成的总结构具有相比于以下情况时的更大的轴向尺寸，即当如图3中所示在第二周向相对位置中定子侧的环结构21的突起23作用到构造在定子侧的环结构20的突起22之间的反向突起28中且由此定子侧的环结构20的突起22作用到构造在定子侧的环结构21的突起23之间的反向突起29中时。
[0023]在图2和3中所示的实施例中(在所述实施例中，环结构20的阶梯状的突起22和环结构21的阶梯状的突起23分别具有在轴向上的相同的高度)，定子侧的的环结构20、21能够在两个被定义的在周向上彼此的相对位置中在提供两个不同的轴向尺寸的情况下彼此相连。
[0024]如图2中可见的那样，在此，在环结构20的区域中，存在构造在环结构21处的孔27的两倍那么多的孔26，以便从而在两个可能的被定义的环结构20、21的相对位置中，经过螺栓17实现了它们的符合机械方面要求的连接。在此，孔27例如实施为螺纹孔，并且孔26实施为没有螺纹的孔。
[0025]与图2和3中所示的实施例不同，可行的是，在至少一个环结构20或者说21处，在周向上彼此并列的阶梯状的突起构造有一个以上的在轴向上不同的阶梯高度或者说高度，从而然后环结构20、21在两个以上的被定义的在周向上的彼此相对位置中在提供两个以上的可行的不同的轴向尺寸的情况下能够彼此相连。对此足够的是，在环结构处，所述突起构造有多个不同的在轴向上的阶梯高度，其中，在其它的环结构处，阶梯状的突起全部地能够具有相同的高度。然后在带有在轴向上的多个不同的阶梯高度的环结构处所需的孔的数量对应在其它的环结构中的孔的数量乘以可行的提供不同的轴向尺寸的在环结构之间的周向相对位置的数量。如果因此例如在环结构处构造了数量为N的孔，则其它的环结构必须拥有x*N个孔，其中，X是可行的提供不同的轴向尺寸的在环结构20、21之间的相对位置的数量。
[0026]图2和3的实施例的另外的变型方案在于，第一环结构在朝向第二环结构的轴向面上在周向上具有彼此间隔的斜坡状的或者说楔状的突起，并且第二环结构在朝向第一环结构的轴向面上在周向上具有彼此间隔的同样斜坡状的或者说楔状的突起。当这样的斜坡状的或楔状的第一环结构的突起靠置在第二环结构的斜坡状的或楔状的突起上时，则能够经过被定义的在所述环结构之间的周向相对位置来设定轴向尺寸和由此无级地在最小尺寸和最大尺寸之间设定在壳11和工作轮12之间的轴向间隙19。
[0027]在该情况中于是可行的是，在两个环结构上设置相同数量的孔，即在环结构上在周向上彼此间隔的用于容纳螺栓17的螺纹孔和在其它的环结构处构造为长孔的没有螺纹的在周向上弯曲地走向的孔。
[0028]在图1中所示出的径向压缩器10的优选的实施例中，环结构21优选地是安装件14的法兰区段16的整合的组成部分。环结构20然后优选地是螺旋壳13的法兰区段15的整合的组成部分。通过安装件14的和由此其环结构的相对于螺旋壳13和由此其环结构的在周向上的扭转，能够设定安装件14的相对于工作轮12的轴向位置，从而能够设定在壳11和工作轮12之间的轴向间隙19。这种相对位置被连接螺栓17(该连接螺栓用于连接两个壳区段13、14)保险，其中，在一个环结构中孔不带有螺纹地实施，并且在其它的环结构中所述孔实施为螺纹孔。
[0029]如果在流体机器的装配中，用于环结构20、21的在周向上的正确的相对位置被用于设定轴向缝隙19，则优选地在环结构之一处，在在对于所期望的轴向间隙的设定而言正确的周向相对位置中的环结构的连接时不被需要的所述孔的至少之一被闭合，以便在例如通过服务情况造成的其环结构的拆装时再者能够装配在正确的周向相对位置中。
[0030]附图标记单
[0031]10流体机器
[0032]11 壳
[0033]12工作轮
[0034]13螺旋壳区段
[0035]14安装件
[0036]15法兰区段
[0037]16法兰区段
[0038]17连接螺栓
[0039]18轴承壳
[0040]19轴向缝隙[0041 ] 20环结构
[0042]21环结构
[0043]22 突起
[0044]23 突起
[0045]24 面
[0046]25 面
[0047]26 孔
[0048]27 孔
[0049]28反向突起
[0050]29反向突起
【主权项】
1.流体机器，带有定子侧的壳(11)和转子侧的工作轮(12 )，其中，在工作轮(12)的径向外部的区段和壳(11)的邻接的区段之间构造了轴向缝隙(19)，其特征在于定子侧的第一环结构(20)和定子侧的第二环结构(21)，所述环结构具有彼此朝向的面(24、25)，在所述面上构造了在周向上彼此间隔的在轴向上延伸的突起(22、23)，其中，环结构(20、21)在由至少两个被定义的相对位置中彼此相连，在所述相对位置中，环结构(20、21)在它们被连接的状态中分别共同地具有不同的轴向尺寸，其中，相对位置经过彼此相连的环结构(20、21)的该轴向尺寸设定了在壳(11)和工作轮(12)的径向外部的区段之间的轴向间隙的尺寸，在所述相对位置中，环结构(20、21)彼此相连。2.按照权利要求1所述的流体机器，其特征在于，壳(11)具有多个彼此相连的壳区段(13、14)，其中，在壳区段(14)之一和工作轮(12)的径向外部的区段之间构造了轴向缝隙(19)。3.按照权利要求2所述的流体机器，其特征在于，环结构(20、21)之一是第一壳区段尤其螺旋壳区段(13)的整合的组成部分，并且环结构(20、21)中的另一个是与第一壳区段相连的第二壳区段尤其是与螺旋壳区段(13)相连的安装件(14)的整合的组成部分。4.按照权利要求1至3中任一项所述的流体机器，其特征在于，第一环结构(20)和第二环结构(21)通过螺栓(17)彼此相连，该螺栓延伸通过环结构(20、21)的孔(26、27)。5.按照前述权利要求1到4中任一项所述的流体机器，其特征在于，第一环结构(20)在朝向第二环结构(21)的面(24)上在周向上具有彼此间隔的阶梯状的突起(22)，并且，第二环结构(21)在朝向第一环结构(20)的面(25)上在周向上具有彼此间隔的阶梯状的突起(23)，其中，当在第一相对位置中第一环结构(20)的突起(22)靠置在第二环结构(21)的突起(23)上时，则所述环结构具有比当在第二相对位置中第一环结构(20)的突起(22)作用到构造在第二环结构(21)的突起(23)之间的反向突起(29)中且第二环结构(21)的突起(23)作用到构造在第一环结构(28)的突起(22)之间的反向突起(28)中时的更大的轴向尺寸。6.按照权利要求5所述的流体机器，其特征在于，第一环结构(20)的所有的阶梯状的突起(22)分别具有在轴向上的相同的高度，并且同样第二环结构(21)的所有的阶梯状的突起(23)分别具有在轴向上的相同的高度，从而环结构(20、21)在两个被定义的彼此的相对位置中在提供两个不同的轴向尺寸的情况下能够彼此相连。7.按照权利要求5所述的流体机器，其特征在于，至少一个环结构(20、21)的阶梯状的突起(22、23)具有至少两个在轴向上不同的高度，从而环结构(20、21)在两个以上的被定义的彼此的相对位置中在提供两个以上的不同的轴向尺寸的情况下能够彼此相连。8.按照权利要求5至7中任一项所述的流体机器，其特征在于，第一环结构(20)的孔(26)的数量对应在第二环结构(21)中的孔(27)的数量乘以提供不同的轴向尺寸的在环结构(20、21)之间的相对位置的数量。9.按照前述权利要求1到4中任一项所述的流体机器，其特征在于，第一环结构在朝向第二环结构的面上在周向上具有彼此间隔的斜坡状的突起，并且，第二环结构在朝向第一环结构的面上在周向上具有彼此间隔的斜坡状的突起，其中，当第一环结构的突起靠置在第二环结构的突起处时，则经过在所述环结构之间的定义的相对位置能够无级地设定轴向尺寸以及进而在最小尺寸和最大尺寸之间的轴向间隙。10.按照权利要求9所述的流体机器，其特征在于，环结构之一的孔构造为螺纹孔，并且另一环结构的孔构造为在周向上延伸的弯曲的长孔。
【文档编号】F04D29/52GK106065878SQ201610517445
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】H·邓克尔
【申请人】曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司