轴和涡轮机叶轮组件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102418591A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102418591A(43)申请公布日2012.04.18(21)申请号201110403230.9(22)申请日2011.09.26(30)优先权数据12/8915742010.09.27US(71)申请人霍尼韦尔国际公司地址美国新泽西州(72)发明人N·瓦泽耶E·热南P·戴维斯(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人原绍辉杨炯(51)Int.Cl.F02B37/00(2006.01)F02C6/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图10页(54)发明名称轴和涡轮机叶轮组件(57)摘要本发明涉及轴和涡轮机叶轮组件。一种用于涡轮增压器的组件包括带有轴向延伸部和轴侧凹槽部的轴，该轴侧凹槽部至少部分地由径向高度限定；带有沉孔和涡轮机叶轮侧凹槽部的涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮侧凹槽部至少部分地由径向高度限定；并且，一旦轴的轴向延伸部被涡轮机叶轮的沉孔接收，就由轴侧凹槽部和涡轮机叶轮侧凹槽部形成凹槽，该凹槽构造成容纳密封部件。还公开了装置、组件、系统、方法等的各种其它例子。CN1024859ACCNN110241859102418601A权利要求书1/1页1.一种用于涡轮增压器的组件，包括：轴，其包括轴向延伸部和轴侧凹槽部，所述轴侧凹槽部至少部分地由径向高度限定；涡轮机叶轮，其包括沉孔和涡轮机叶轮侧凹槽部，所述涡轮机叶轮侧凹槽部至少部分地由径向高度限定；并且一旦所述轴的所述轴向延伸部被所述涡轮机叶轮的所述沉孔接收，就由所述轴侧凹槽部和所述涡轮机叶轮侧凹槽部形成凹槽，所述凹槽构造成容纳密封部件。2.如权利要求1所述的组件，还包括所述密封部件。3.如权利要求1所述的组件，其中，所述凹槽至少部分地形成有弯曲路径以阻止润滑油、废气或润滑油和废气的流动。4.如权利要求1所述的组件，还包括焊接接合部，所述焊接接合部把所述轴固定到所述涡轮机叶轮，所述焊接接合部至少部分地沿轴向布置在所述轴侧凹槽部的轴向位置与所述涡轮机叶轮侧凹槽部的轴向位置之间。5.如权利要求1所述的组件，其中，所述凹槽部的每个都包括轴向面。6.如权利要求1所述的组件，其中，所述凹槽部的至少一个包括肩部。7.如权利要求1所述的组件，其中，所述凹槽部的一个包括轴向面和肩部。8.如权利要求7所述的组件，其中，所述凹槽部的另一个包括轴向面。9.如权利要求7所述的组件，其中，所述凹槽部的另一个包括轴向面和肩部。10.如权利要求1所述的组件，包括至少两个凹槽。11.如权利要求10所述的组件，其中，所述轴包括构造成容纳密封部件的凹槽。12.如权利要求10所述的组件，其中，所述涡轮机叶轮包括构造成容纳密封部件的凹槽。13.一种用于涡轮增压器的组件，包括：轴；涡轮机叶轮；凹槽，其构造成容纳密封部件，其中，所述凹槽包括布置在内半径处的凹槽底部；和焊接接合部，其延伸到所述凹槽底部。14.如权利要求13所述的组件，其中，所述凹槽包括由所述轴形成的凹槽壁和由所述涡轮机叶轮形成的凹槽壁。15.如权利要求13所述的组件，其中，所述焊接接合部包括由电子束焊接工艺或激光焊接工艺形成的接合部。2CCNN110241859102418601A说明书1/5页轴和涡轮机叶轮组件技术领域[0001]本文公开的主题总体上涉及用于内燃机的涡轮机械，并且尤其涉及轴和涡轮机叶轮组件。背景技术[0002]大多数传统的涡轮增压器包括固定在涡轮机叶轮上的轴，这常常称为轴和涡轮机叶轮组件(SWA)。在涡轮增压器的组装期间，SWA的轴通常插过中心壳体的轴承孔，从而使轴的自由端能够装有压缩机叶轮。[0003]因为压缩机叶轮、轴和涡轮机叶轮的工作环境不同，所以这些部件的结构材料和构造方式也会不同。例如，柴油机的废气温度可能超过500C，汽油机的废气温度可能超过1000C，由此需要高温材料用于涡轮机叶轮结构。此外，虽然轴可以由在车床上车削的耐中温金属或金属合金制成，但涡轮机叶轮通常使用耐高温陶瓷、金属或金属合金(例如，考虑在市场上销售的美国西弗吉尼亚州亨廷顿的特种金属公司(SpecialMetalsCorporation)的品牌下的奥氏体镍铬基超耐热合金)铸造。[0004]各种技术可用于把轴连接到涡轮机叶轮上。一种技术是电子束焊接，其包括把轴和涡轮机叶轮放在真空中并且把电子束集中在要焊接的接合部上。另一种基于能量束的技术包括一个或多个激光束，其传递足以把部件焊接在一起的能量。其它技术包括，例如摩擦焊接，其中旋转一个部件并且使其接触另一个部件以产生促使材料熔化的热量。通常，有益的是以需要最少的焊后加工的方式形成焊接。以不引入过大应力的方式形成焊接也是有利的。[0005]总的说来，SWA应能够经受住温度变化和离心载荷