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一种组合式双涡管 涡轮壳体

阅读：240发布：2023-01-22

专利汇可以提供一种组合式双涡管涡轮壳体专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种组合式双涡管涡轮壳体，该涡轮壳体包括涡轮壳主体及排气壳体，该排气壳体的一端开设有排气接口，涡轮壳主体上开设有废气进口，内部由外向内依次设有双涡管机构、涡轮室，双涡管机构包括并列设置在涡轮壳主体内的第一涡管流道、第二涡管流道，废气进口分别经第一涡管流道、第二涡管流道与涡轮室相连通，第一涡管流道与涡轮室之间设有有叶喷嘴环，第二涡管流道与涡轮室之间设有无叶喷嘴。与现有技术相比，本发明采用双涡管结构，使涡轮效率和通流能力都得到保证，兼顾了高低工况的特点，可以有效改善涡轮迟滞问题，满足汽车发动机在不同工况下的进气需求，且结构简单，易于拆装及维护，灵活性好。，下面是一种组合式双涡管涡轮壳体专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，该涡轮壳体包括涡轮壳主体(1)以及与涡轮壳主体(1)相连的排气壳体(3)，该排气壳体(3)的一端开设有排气接口(301)，所述的涡轮壳主体(1)上开设有废气进口(102)，内部由外向内依次设有双涡管机构、涡轮室(7)，所述的双涡管机构包括并列设置在涡轮壳主体(1)内的第一涡管流道(103)、第二涡管流道(104)，所述的第一涡管流道(103)位于第二涡管流道(104)与排气壳体(3)之间，所述的废气进口(102)分别经第一涡管流道(103)、第二涡管流道(104)与涡轮室(7)相连通，所述的第一涡管流道(103)与涡轮室(7)之间设有有叶喷嘴环(2)，所述的第二涡管流道(104)与涡轮室(7)之间设有无叶喷嘴(105)。
2.根据权利要求1所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的涡轮壳主体(1)与排气壳体(3)之间为可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的涡轮壳主体(1)上设有涡轮壳主体限位凸台(107)，所述的排气壳体(3)的外壁上设有与涡轮壳主体限位凸台(107)相适配的排气壳体第一限位凸台(302)，所述的排气壳体(3)通过排气壳体第一限位凸台(302)卡设在涡轮壳主体(1)上。
4.根据权利要求3所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的涡轮壳主体(1)上设有与排气壳体第一限位凸台(302)相适配的连接压板(5)以及连接螺钉(4)，所述的排气壳体(3)通过连接压板(5)及连接螺钉(4)与涡轮壳主体(1)可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的有叶喷嘴环(2)包括并列设置在第一涡管流道(103)与涡轮室(7)之间的第一导流叶片固定环(202)、第二导流叶片固定环(203)以及多个沿周向均匀布设在第一导流叶片固定环(202)与第二导流叶片固定环(203)之间的导流叶片(201)。
6.根据权利要求5所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的第一涡管流道(103)与第二涡管流道(104)之间设有中间隔板(106)，该中间隔板(106)的外端与涡轮壳主体(1)固定连接，内端与第二导流叶片固定环(203)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的中间隔板(106)的内端设有中间隔板限位凸台(108)，所述的第二导流叶片固定环(203)的外端设有与中间隔板限位凸台(108)相适配的第二导流叶片固定环限位凸台(204)，所述的第二导流叶片固定环(203)通过第二导流叶片固定环限位凸台(204)卡设在中间隔板(106)上。
8.根据权利要求5所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的排气壳体(3)的端部设有与第一导流叶片固定环(202)相连的排气壳体第二限位凸台(303)，所述的第一导流叶片固定环(202)及排气壳体第二限位凸台(303)的内壁上设有过渡圆环(6)。
9.根据权利要求8所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的过渡圆环(6)包括与第一导流叶片固定环(202)及排气壳体第二限位凸台(303)相连的过渡圆环外壁面(602)、与排气壳体(3)的端部相连的过渡圆环端面(603)以及分别与第一导流叶片固定环(202)侧面及排气壳体(3)内壁相适配的过渡圆环弧面(601)。
10.根据权利要求8所述的一种组合式双涡管涡轮壳体，其特征在于，所述的过渡圆环(6)与第一导流叶片固定环(202)或排气壳体(3)为一体式结构。

说明书全文

一种组合式双涡管涡轮壳体

技术领域

[0001] 本发明属于发动机涡轮增压技术领域，涉及一种组合式双涡管涡轮壳体。

背景技术

[0002] 涡轮作为涡轮增压器从发动机排气中吸收有用功的机构，对涡轮增压器乃至发动机的性能具有重要影响。由于涡轮工作在发动机排气的高温高压极端环境中，对于涡轮的设计，除了要从材料上加以强化外，还要具有高可靠性的结构。目前，涡轮的叶轮大都采用径向叶片结构，并增加叶片加厚措施，以减小热应力、高温和高转速耦合带来的变形。然而，该方式虽然在一定程度上提高了涡轮的可靠性，但同时又牺牲了做功效率。

[0003] 为了提高涡轮的做功效率，一般会对涡轮壳体的结构进行改进，使涡轮叶轮进口的进气冲角合理化，减小进气对涡轮叶轮的冲击损失和叶片吸、压力面的流动损失，从而提高涡轮的做功效率。但是，现有的涡轮壳体往往结构极为复杂，加工难度较大，且维护成本高，应用受到较大限制。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够提高涡轮增压器整体效率且结构简单的组合式双涡管涡轮壳体。

[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

[0006] 一种组合式双涡管涡轮壳体，该涡轮壳体包括涡轮壳主体以及与涡轮壳主体相连的排气壳体，该排气壳体的一端开设有排气接口，所述的涡轮壳主体上开设有废气进口，内部由外向内依次设有双涡管机构、涡轮室，所述的双涡管机构包括并列设置在涡轮壳主体内的第一涡管流道、第二涡管流道，所述的第一涡管流道位于第二涡管流道与排气壳体之间，所述的废气进口分别经第一涡管流道、第二涡管流道与涡轮室相连通，所述的第一涡管流道与涡轮室之间设有有叶喷嘴环，所述的第二涡管流道与涡轮室之间设有无叶喷嘴。该涡轮壳体应用于涡轮增压器上。涡轮壳主体与排气壳体为组合式连接。涡轮室设有涡轮。

[0007] 作为优选的技术方案，所述的第一涡管流道及第二涡管流道均为全周涡管流道。

[0008] 所述的涡轮壳主体与排气壳体之间为可拆卸连接。可拆卸连接方式便于涡轮壳主体与排气壳体的拆装及维护。

[0009] 所述的涡轮壳主体上设有涡轮壳主体限位凸台，所述的排气壳体的外壁上设有与涡轮壳主体限位凸台相适配的排气壳体第一限位凸台，所述的排气壳体通过排气壳体第一限位凸台卡设在涡轮壳主体上。采用阶梯式配合，不仅便于安装时的定位，同时能够保证工作时的稳定性及可靠性。

[0010] 所述的涡轮壳主体上设有与排气壳体第一限位凸台相适配的连接压板以及连接螺钉，所述的排气壳体通过连接压板及连接螺钉与涡轮壳主体可拆卸连接。连接压板从外侧将排气壳体第一限位凸台压在涡轮壳主体限位凸台上，并通过连接螺钉进行固定，以将排气壳体固定安装在涡轮壳主体上。

[0011] 所述的有叶喷嘴环包括并列设置在第一涡管流道与涡轮室之间的第一导流叶片固定环、第二导流叶片固定环以及多个沿周向均匀布设在第一导流叶片固定环与第二导流叶片固定环之间的导流叶片。第一涡管流道内的废气在多个导流叶片的导流作用下，分别沿相应的导流叶片进入涡轮内，并推动涡轮转动，有效保证了涡轮的受力均匀性，提高了涡轮的响应速度和工作效率，减轻了涡轮迟滞现象。

[0012] 所述的第一涡管流道与第二涡管流道之间设有中间隔板，该中间隔板的外端与涡轮壳主体固定连接，内端与第二导流叶片固定环固定连接。中间隔板既能够起到分隔第一涡管流道、第二涡管流道的作用，同时能够固定有叶喷嘴环，保证有叶喷嘴环的稳定可靠。

[0013] 所述的中间隔板的内端设有中间隔板限位凸台，所述的第二导流叶片固定环的外端设有与中间隔板限位凸台相适配的第二导流叶片固定环限位凸台，所述的第二导流叶片固定环通过第二导流叶片固定环限位凸台卡设在中间隔板上。采用阶梯式配合，不仅便于安装时的定位，同时能够保证工作时的稳定性及可靠性。

[0014] 作为优选的技术方案，所述的涡轮壳主体限位凸台的内径大于第二导流叶片固定环限位凸台的外径。

[0015] 所述的排气壳体的端部设有与第一导流叶片固定环相连的排气壳体第二限位凸台，所述的第一导流叶片固定环及排气壳体第二限位凸台的内壁上设有过渡圆环。排气壳体第二限位凸台与中间隔板限位凸台一起，将有叶喷嘴环夹紧固定在涡轮壳主体内。第一导流叶片固定环、排气壳体第二限位凸台及过渡圆环共轴，且第一导流叶片固定环及排气壳体第二限位凸台均套设在过渡圆环外部。

[0016] 所述的过渡圆环包括与第一导流叶片固定环及排气壳体第二限位凸台相连的过渡圆环外壁面、与排气壳体的端部相连的过渡圆环端面以及分别与第一导流叶片固定环侧面及排气壳体内壁相适配的过渡圆环弧面。过渡圆环由过渡圆环外壁面、过渡圆环端面及过渡圆环弧面围合而成。过渡圆环卡设在第一导流叶片固定环、排气壳体第二限位凸台及排气壳体的端部之间，过渡圆环弧面能够保证第一涡管流道内的废气依次流经有叶喷嘴环、涡轮室及排气壳体的过程中，能够顺畅流动，减小气流换向时的阻力。

[0017] 所述的过渡圆环与第一导流叶片固定环或排气壳体为一体式结构。即过渡圆环既可与第一导流叶片固定环一体加工而成，作为第一导流叶片固定环的延伸部分，与排气壳体采用阶梯式配合方式卡设在一起；又可与排气壳体一体加工而成，作为排气壳体的延伸部分，与第一导流叶片固定环采用阶梯式配合方式卡设在一起。

[0018] 本发明在实际应用时，废气由废气进口进入涡轮壳主体内，并分别经第一涡管流道、第二涡管流道进入涡轮室内，推动涡轮转动，之后由排气接口排出。其中，第一涡管流道内的废气经有叶喷嘴环进入涡轮室内，第二涡管流道内的废气经无叶喷嘴进入涡轮室内。

[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下特点：

[0020] 1)采用双涡管结构，第一涡管流道与涡轮室之间的有叶喷嘴环能够提高涡轮的做功效率，第二涡管流道的出口处保留了无叶喷嘴结构，能够保证涡轮的通流能力，因而使涡轮效率和通流能力都得到保证，兼顾了高低工况的特点，可以有效改善涡轮迟滞问题，满足汽车发动机在不同工况下的进气需求；

[0021] 2)组合式结构易于拆装及维护，结构简单，灵活性好，避免了传统高效率涡轮壳体的复杂结构，而且还可根据需要，将过渡圆环与第一导流叶片固定环或排气壳体加工为一体式结构，提高涡轮壳体的适配性，降低涡轮增压器的加工成本及加工难度。附图说明

[0022] 图1为实施例1中涡轮壳体的剖面结构示意图；

[0023] 图2为实施例1中有叶喷嘴环的结构示意图；

[0024] 图3为实施例2中涡轮壳体的剖面结构示意图；

[0025] 图中标记说明：

[0026] 1—涡轮壳主体、101—安装法兰、102—废气进口、103—第一涡管流道、104—第二涡管流道、105—无叶喷嘴、106—中间隔板、107—涡轮壳主体限位凸台、108—中间隔板限位凸台、2—有叶喷嘴环、201—导流叶片、202—第一导流叶片固定环、203—第二导流叶片固定环、204—第二导流叶片固定环限位凸台、3—排气壳体、301—排气接口、302—排气壳体第一限位凸台、303—排气壳体第二限位凸台、4—连接螺钉、5—连接压板、6—过渡圆环、601—过渡圆环弧面、602—过渡圆环外壁面、603—过渡圆环端面、7—涡轮室。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0028] 实施例1：

[0029] 如图1所示的一种组合式双涡管涡轮壳体，该涡轮壳体包括涡轮壳主体1以及与涡轮壳主体1相连的排气壳体3，该排气壳体3的一端开设有排气接口301，涡轮壳主体1上开设有废气进口102，内部由外向内依次设有双涡管机构、涡轮室7，双涡管机构包括并列设置在涡轮壳主体1内的第一涡管流道103、第二涡管流道104，第一涡管流道103位于第二涡管流道104与排气壳体3之间，废气进口102分别经第一涡管流道103、第二涡管流道104与涡轮室7相连通，第一涡管流道103与涡轮室7之间设有有叶喷嘴环2，第二涡管流道104与涡轮室7之间设有无叶喷嘴105。涡轮壳主体1上设有安装法兰101，该安装法兰101位于废气进口102处。

[0030] 其中，涡轮壳主体1与排气壳体3之间为可拆卸连接。涡轮壳主体1上设有涡轮壳主体限位凸台107，排气壳体3的外壁上设有与涡轮壳主体限位凸台107相适配的排气壳体第一限位凸台302，排气壳体3通过排气壳体第一限位凸台302卡设在涡轮壳主体1上。涡轮壳主体1上设有与排气壳体第一限位凸台302相适配的连接压板5以及连接螺钉4，排气壳体3通过连接压板5及连接螺钉4与涡轮壳主体1可拆卸连接。

[0031] 如图2所示，有叶喷嘴环2包括并列设置在第一涡管流道103与涡轮室7之间的第一导流叶片固定环202、第二导流叶片固定环203以及多个沿周向均匀布设在第一导流叶片固定环202与第二导流叶片固定环203之间的导流叶片201。第一涡管流道103与第二涡管流道104之间设有中间隔板106，该中间隔板106的外端与涡轮壳主体1固定连接，内端与第二导流叶片固定环203固定连接。中间隔板106的内端设有中间隔板限位凸台108，第二导流叶片固定环203的外端设有与中间隔板限位凸台108相适配的第二导流叶片固定环限位凸台
204，第二导流叶片固定环203通过第二导流叶片固定环限位凸台204卡设在中间隔板106上。

[0032] 排气壳体3的端部设有与第一导流叶片固定环202相连的排气壳体第二限位凸台303，第一导流叶片固定环202及排气壳体第二限位凸台303的内壁上设有过渡圆环6。过渡圆环6包括与第一导流叶片固定环202及排气壳体第二限位凸台303相连的过渡圆环外壁面
602、与排气壳体3的端部相连的过渡圆环端面603以及分别与第一导流叶片固定环202侧面及排气壳体3内壁相适配的过渡圆环弧面601。

[0033] 过渡圆环6与排气壳体3为一体式结构。

[0034] 本发明在实际应用时，废气由废气进口102进入涡轮壳主体1内，并分别经第一涡管流道103、第二涡管流道104进入涡轮室7内，推动涡轮转动，之后由排气接口301排出。其中，第一涡管流道103内的废气经有叶喷嘴环2进入涡轮室7内，第二涡管流道104内的废气经无叶喷嘴105进入涡轮室7内。

[0035] 实施例2：

[0036] 如图3所示，本实施例中，过渡圆环6与第一导流叶片固定环202为一体式结构，其余同实施例1。

[0037] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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