[go: up one dir, main page]

RU2290542C2 - Cantilever turbocompressor - Google Patents

Cantilever turbocompressor Download PDF

Info

Publication number
RU2290542C2
RU2290542C2 RU2003134300/06A RU2003134300A RU2290542C2 RU 2290542 C2 RU2290542 C2 RU 2290542C2 RU 2003134300/06 A RU2003134300/06 A RU 2003134300/06A RU 2003134300 A RU2003134300 A RU 2003134300A RU 2290542 C2 RU2290542 C2 RU 2290542C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
compressor
centering
gas
exhaust
Prior art date
Application number
RU2003134300/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003134300A (en
Inventor
Виктор Александрович Чепыжов (RU)
Виктор Александрович Чепыжов
Вадим Владимирович Мельников (RU)
Вадим Владимирович Мельников
Сергей Михайлович Гнездилов (RU)
Сергей Михайлович Гнездилов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро турбонагнетателей" (ОАО "СКБТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро турбонагнетателей" (ОАО "СКБТ") filed Critical Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро турбонагнетателей" (ОАО "СКБТ")
Priority to RU2003134300/06A priority Critical patent/RU2290542C2/en
Publication of RU2003134300A publication Critical patent/RU2003134300A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2290542C2 publication Critical patent/RU2290542C2/en

Links

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to turbocompressor used for supercharging of internal combustion engines such as engines of heavy-weight dump trucks. Novelty is that insulation hood installed over gas intake housing containing profiled channel with connecting flanges. Said hood consists of thin-walled shells with fastening and supporting units, insulating member and protective screen.
EFFECT: increased efficiency and improved reliability, simplified diagnosing of condition and repair.
4 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам, применяемым, например, для наддува двигателей внутреннего сгорания, в частности, транспортного назначения (большегрузные автосамосвалы), и позволяет повысить надежность и КПД силовой установки, упростить диагностику и ремонт турбокомпрессора.The proposed device relates to the field of engineering, namely to turbochargers used, for example, to pressurize internal combustion engines, in particular, transport vehicles (heavy trucks), and can improve the reliability and efficiency of the power plant, simplify the diagnosis and repair of a turbocharger.

Характерной особенностью турбокомпрессоров, применяемых, например, для наддува двигателей внутреннего сгорания, в частности, транспортного назначения являются устройства, содержащие турбину, состоящую из рабочего колеса с лопатками 1, лопаточного соплового аппарата 2 с кожухом 3, газоприемного 4 и выхлопного 5 корпусов, и компрессора, состоящего из колеса компрессора 6, диффузора (например, лопаточного) 7 и корпуса компрессора 8, причем рабочее колесо турбины и колесо компрессора посажены на общий вал 9, установленный с возможностью вращения на подшипниковых опорах 10, расположенных между рабочими колесами турбины и компрессора (см. фиг.1).A characteristic feature of turbochargers used, for example, to pressurize internal combustion engines, in particular, for transportation purposes, are devices containing a turbine consisting of an impeller with blades 1, a blade nozzle apparatus 2 with a casing 3, a gas inlet 4 and an exhaust 5 of the buildings, and a compressor consisting of a compressor wheel 6, a diffuser (for example, a blade) 7 and a compressor housing 8, and the turbine impeller and compressor wheel are mounted on a common shaft 9 mounted for rotation on bearing bearings 10 located between the impellers of the turbine and compressor (see figure 1).

Известен компрессор (см. а.с. СССР №821750, МКИ F 04 D 17/02). Он содержит ряд последовательно установленных центробежных ступеней и сборную камеру, размещенную за концевой ступенью и связанную с предпоследней ступенью кольцевым каналом, причем в кольцевом канале установлен ряд осевых ступеней. Указанный компрессор позволяет повысить напор.A known compressor (see AS USSR No. 821750, MKI F 04 D 17/02). It contains a series of sequentially installed centrifugal stages and a collection chamber located behind the end stage and connected with the penultimate stage by an annular channel, and a number of axial stages are installed in the annular channel. The specified compressor allows you to increase the pressure.

Известна также радиальная многоконтурная центростремительная турбина (см. а.с. СССР №500376, МКИ F 04 D 17/02; F 02 С 9/100). Она содержит корпус и сопловой аппарат, ограничивающая стенка которого подпружинена и установлена в корпусе подвижно в осевом направлении, причем эта стенка установлена на направляющих штифтах. Данное устройство позволяет осуществлять регулировку давления наддува.Also known is a radial multi-circuit centripetal turbine (see AS USSR No. 500376, MKI F 04 D 17/02; F 02 C 9/100). It contains a housing and a nozzle apparatus, the bounding wall of which is spring-loaded and mounted in the housing movably in the axial direction, and this wall is mounted on the guide pins. This device allows you to adjust the boost pressure.

Известен центробежный компрессор (см. а.с. СССР №1342126, 7 МКИ F 04 D 17/00). Он содержит корпус и последовательно расположенные в нем рабочее колесо и лопаточный диффузор со щитком, размещенным в зоне покрывного диска рабочего колеса, причем щиток диффузора снабжен радиальными ребрами, контактирующими с торцовой стенкой корпуса и расположенными с радиальными зазорами относительно его боковой поверхности, радиальные зазоры между ребрами и боковой поверхностью корпуса имеют переменную величину, ребра установлены с возможностью радиального перемещения. Указанный компрессор позволяет повысить КПД.A centrifugal compressor is known (see USSR AS No. 1342126, 7 MKI F 04 D 17/00). It contains a housing and an impeller and a blade diffuser sequentially arranged in it with a shield located in the area of the impeller cover disk, the diffuser shield being provided with radial ribs in contact with the end wall of the housing and located with radial clearances relative to its side surface, radial clearances between the ribs and the side surface of the body are variable, the ribs are mounted with the possibility of radial movement. The specified compressor can increase efficiency.

Из всех устройств аналогичного назначения наиболее близким по технической сущности является устройство, реализованное в турбокомпрессоре производства ОАО «СКБТ» типа ТК18 В-19. Он представляет собой устройство, содержащее турбину, состоящую из рабочего колеса с лопатками 1, лопаточного соплового аппарата 2 с кожухом 3, газоприемного 4 и выхлопного 5 корпусов и компрессор, состоящий из колеса компрессора 6, диффузора (например, лопаточного) 7 и корпуса 8 компрессора, причем рабочие колеса компрессора и турбины установлены на одном валу 9 с возможностью вращения на подшипниковых опорах 10 (фиг.1). Подшипниковые опоры размещены в расточке выхлопного корпуса между рабочими колесами компрессора и турбины, установленными консольно по разные стороны от опор.Of all devices of a similar purpose, the closest in technical essence is the device implemented in the turbocompressor manufactured by SKBT, type TK18 V-19. It is a device containing a turbine consisting of an impeller with blades 1, a blade nozzle apparatus 2 with a casing 3, a gas intake 4 and exhaust 5 of the buildings and a compressor consisting of a compressor wheel 6, a diffuser (for example, a blade) 7 and a compressor housing 8 moreover, the impellers of the compressor and the turbine are mounted on the same shaft 9 with the possibility of rotation on the bearing bearings 10 (figure 1). Bearing bearings are placed in the bore of the exhaust housing between the impellers of the compressor and turbine mounted cantilever on opposite sides of the bearings.

Газоприемные корпуса данного прототипа представляют собой специально спрофилированные каналы, отлитные заодно с фланцами, служащими для подсоединения корпуса к турбокомпрессору (ТК) и двигателю, и наружными стенками корпуса, таким образом, что между стенками профилированных каналов и наружными стенками имеется полость, в которую в процессе работы ТК принудительно подается из системы охлаждения двигателя охлаждающая жидкость (например, вода), которая затем отводится в систему охлаждения двигателя.The gas intake housings of this prototype are specially profiled channels molded at the same time with flanges used to connect the housing to the turbocharger (TC) and the engine, and the outer walls of the housing, so that there is a cavity between the walls of the profiled channels and the outer walls in which TC operation is forcibly supplied from the engine cooling system by a cooling liquid (for example, water), which is then diverted to the engine cooling system.

Такое устройство позволяет обеспечить нормальную работу турбокомпрессора. Однако для ее функционирования необходима постоянная принудительная циркуляция охлаждающей жидкости через полость газоприемного корпуса. Для ее осуществления необходимо отбирать дополнительную часть полезной мощности двигателя на привод насосов системы охлаждения, что ухудшает экономичность силовой установки. В связи с тем, что выхлопные газы в процессе своего движения по каналу газоприемного корпуса теряют часть имеющейся энергии в виде тепла, отводимого в охлаждающую жидкость, снижается КПД турбокомпрессора и увеличивается потребная мощность охлаждения (габариты радиаторов) силовой установки в целом. Кроме того, необходимость коммуникации системы охлаждения двигателя с охлаждаемой полостью газоприемного корпуса турбокомпрессора посредством трубопроводов усложняет его установку на двигатель. В случае образования в процессе эксплуатации в охлаждаемых газоприемных корпусах турбокомпрессора трещин (что, учитывая высокую нагруженность термическими и вызванными избыточным давлением напряжениями, имеет достаточно высокую вероятность) ремонт (подварка) корпуса затруднителен, а зачастую невозможен.Such a device allows for the normal operation of the turbocharger. However, for its functioning, constant forced circulation of the coolant through the cavity of the gas intake housing is necessary. For its implementation, it is necessary to select an additional part of the useful engine power to drive the pumps of the cooling system, which affects the efficiency of the power plant. Due to the fact that the exhaust gases during their movement through the channel of the gas intake housing lose some of the available energy in the form of heat removed to the coolant, the efficiency of the turbocompressor decreases and the required cooling capacity (radiator dimensions) of the power plant as a whole increases. In addition, the need for communication between the engine cooling system and the cooled cavity of the gas intake housing of the turbocompressor via pipelines complicates its installation on the engine. In the event of formation of cracks during operation in the cooled gas inlet housings of the turbocharger (which, given the high loading with thermal and overpressure stresses, has a fairly high probability), repair (welding) of the housing is difficult and often impossible.

Таким образом, в прототипе не обеспечивается технический результат, выраженный в повышении КПД и надежности устройства.Thus, the prototype does not provide a technical result, expressed in increasing the efficiency and reliability of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном консольном турбокомпрессоре, содержащем турбину, состоящую из рабочего колеса с лопатками 1, лопаточного соплового аппарата 2 с кожухом 3 газоприемного 4 и выхлопного 5 корпусов и компрессора, состоящего из колеса 6 компрессора, диффузора (например, лопаточного) 7 и корпуса 8 компрессора, причем рабочее колесо турбины и колесо 6 компрессора посажены на общий вал 9, установленный с возможностью вращения на подшипниковых опорах 10, расположенных между рабочими колесами турбины и компрессора, поверх газоприемного корпуса 4, содержащего профилированный канал 11 с присоединительными фланцами 12, 13, установлен теплоизоляционный кожух, состоящий из обечайки 14 с крепежными 15 и поддерживающими 16 узлами, изолирующего элемента 17 и защитного экрана 18. Кроме того, центрирование газоприемного корпуса 4 относительно выхлопного корпуса 5 осуществляется посредством бурта 19, находящегося на периферии фланца 12 газоприемного корпуса 4 и охватывающего выступ выхлопного корпуса 5 и имеющего радиальную протяженность δR, значительно превышающую толщину h, а в центральной части газоприемного корпуса 4 располагается (например, вваривается) заглушка 20, имеющая податливый элемент 21 (например, чашеобразную с окружным гофром стенку). Здесь δR - радиальная протяженность зоны центрирования, h - толщина привалочного фланца газоприемного корпуса. Дополнительно, кожух лопаточного соплового аппарата на закрепляемом конце выполнен с диаметром D1 большим, чем диаметр обечайки D2, с возможностью установки в осевом направлении между газоприемным 4 и выхлопным 5 корпусами с гарантированным зазором и имеет элемент 22 (например, в виде фрезеровки под штифт, установленный в газоприемный корпус 4), однозначно определяющий положение кожуха относительно корпусов в окружном направлении. Далее, колесо 6 компрессора выполнено в виде двух частей с осевым разъемом, одна из которых представляет собой вращающийся направляющий аппарат (далее ВНА) 23, а другая - выходную секцию 24, причем:The specified technical result is achieved by the fact that in the known cantilever turbocharger containing a turbine consisting of an impeller with blades 1, a blade nozzle apparatus 2 with a casing 3 of a gas intake 4 and exhaust 5 of the housing and a compressor consisting of a compressor wheel 6, a diffuser (for example, a blade ) 7 and the compressor housing 8, and the turbine impeller and compressor wheel 6 are mounted on a common shaft 9 mounted for rotation on bearing bearings 10 located between the turbine impellers and a compressor, over a gas receiving case 4 containing a profiled channel 11 with connecting flanges 12, 13, a heat-insulating casing is installed, consisting of a shell 14 with fastening 15 and supporting 16 nodes, an insulating element 17 and a protective shield 18. In addition, the center of the gas receiving case 4 is relatively of the exhaust housing 5 is carried out by means of a collar 19 located on the periphery of the flange 12 of the gas receiving housing 4 and covering the protrusion of the exhaust housing 5 and having a radial length δR, significantly exceeding yshayuschuyu thickness h, and in the central part of the gas inlet of the housing 4 is located (e.g., is welded) plug 20 having malleable member 21 (e.g., cup-shaped with the circumferential wall of the corrugation). Here, δR is the radial length of the centering zone, h is the thickness of the mounting flange of the gas receiving housing. Additionally, the casing of the blade nozzle apparatus at the fixed end is made with a diameter D1 larger than the diameter of the shell D2, with the possibility of installation in the axial direction between the gas intake 4 and exhaust 5 bodies with a guaranteed clearance and has an element 22 (for example, in the form of a pin milling mounted in the gas receiving housing 4), which uniquely determines the position of the casing relative to the buildings in the circumferential direction. Further, the compressor wheel 6 is made in the form of two parts with an axial connector, one of which is a rotating guide apparatus (hereinafter VNA) 23, and the other is the output section 24, and:

- центрирование выходной секции на валу осуществляется при помощи центрирующего элемента 25, выполненного в виде тела вращения с тремя зонами в осевом направлении при соотношении δr2<δr1≪δr3,- centering of the output section on the shaft is carried out using the centering element 25, made in the form of a body of revolution with three zones in the axial direction with the ratio δr2 <δr1≪δr3,

где δr1, δr2, δr3 - радиальная протяженность центрирующей, переходной и центрируемой зон соответственно,where δr1, δr2, δr3 are the radial lengths of the centering, transition and centering zones, respectively,

- крутящий момент от вала передается на ВНА через шлицевое или шпоночное соединение 26, а от ВНА на выходную секцию за счет соответствующих радиальных торцевых пазов и шипов 27,- the torque from the shaft is transmitted to the BHA through a spline or key connection 26, and from the BHA to the output section due to the corresponding radial end grooves and spikes 27,

- центрирование ВНА осуществляется только относительно выходной секции 24 либо посредством тех же радиальных торцевых шипов и пазов 27, что передают крутящий момент, либо при помощи дополнительных центрирующих поверхностей (не показано).- centering of the VHA is carried out only relative to the output section 24 either by means of the same radial end spikes and grooves 27 that transmit torque, or by using additional centering surfaces (not shown).

В процессе проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной литературы не обнаружено устройств с совокупностью существенных признаков, совпадающих по достигаемому техническому результату с предлагаемым изобретением. Таким образом, можно предположить, что заявляемое устройство соответствует критериям патентоспособности, так как представляет собой техническое решение задачи, являющееся новым, обладающее изобретательским уровнем и промышленно применимым.In the process of a search by sources of scientific, technical and patent literature, no devices were found with a combination of essential features that coincided in terms of the achieved technical result with the proposed invention. Thus, we can assume that the claimed device meets the criteria of patentability, as it is a technical solution to the problem, which is new, has an inventive step and is industrially applicable.

На чертеже показан общий вид заявляемого устройства в разрезе.The drawing shows a General view of the inventive device in section.

Консольный турбокомпрессор содержит турбину, состоящую из рабочего колеса с лопатками 1, лопаточного соплового аппарата 2 с кожухом 3 газоприемного 4 и выхлопного 5 корпусов и компрессора, состоящего из колеса 6 компрессора, диффузора (например, лопаточного) 7 и корпуса 8 компрессора. Причем рабочее колесо турбины и колесо компрессора посажены на общий вал 9, установленный с возможностью вращения на подшипниковых опорах 10, расположенных между рабочими колесами турбины и компрессора. Поверх газоприемного корпуса 4, содержащего профилированный канал 11 с присоединительными фланцами 12, 13, установлен теплоизоляционный кожух, состоящий из обечайки 14 с крепежными 15 и поддерживающими 16 узлами, изолирующего элемента 17 и защитного экрана 18. Центрирование газоприемного корпуса 4 относительно выхлопного корпуса 5 осуществляется посредством бурта 19, находящегося на периферии фланца 12 газоприемного корпуса 4 и охватывающего выступ выхлопного корпуса 5 и имеющего радиальную протяженность δR, значительно превышающую толщину h, а в центральной части газоприемного корпуса располагается (например, вваривается) заглушка 20, имеющая податливый элемент 21, например чашеобразную с окружным гофром стенку. Здесь δR - радиальная протяженность зоны центрирования, h - толщина привалочного фланца газоприемного корпуса. Кожух лопаточного соплового аппарата 2 на закрепляемом конце выполнен с диаметром D1 большим, чем диаметр обечайки D2, с возможностью установки в осевом направлении между газоприемным 4 и выхлопным 5 корпусами с гарантированным зазором и имеет элемент 22 (например, в виде фрезеровки под штифт, установленный в газоприемный корпус), однозначно определяющий положение кожуха относительно корпусов в окружном направлении. Колесо 6 компрессора выполнено в виде двух частей с осевым разъемом, одна из которых представляет собой вращающийся направляющий аппарат (далее ВНА) 23, а другая - выходную секцию 24, причем:The cantilever turbocharger comprises a turbine consisting of an impeller with blades 1, a blade nozzle apparatus 2 with a casing 3 of a gas intake 4 and an exhaust 5 of the housing and a compressor, consisting of a compressor wheel 6, a diffuser (for example, a blade) 7 and a compressor housing 8. Moreover, the impeller of the turbine and the compressor wheel are mounted on a common shaft 9 mounted rotatably on bearing bearings 10 located between the impellers of the turbine and compressor. On top of the gas reception housing 4, containing a profiled channel 11 with connecting flanges 12, 13, a heat insulation casing is installed, consisting of a shell 14 with fastening 15 and supporting 16 nodes, an insulating element 17 and a protective shield 18. The gas reception housing 4 is centered with respect to the exhaust housing 5 by a collar 19 located on the periphery of the flange 12 of the gas receiving housing 4 and covering the protrusion of the exhaust housing 5 and having a radial length δR significantly exceeding the thickness h, and in In Central gas inlet side housing is located (e.g., is welded) plug 20 having malleable member 21, for example with the circumferential cup wall corrugation. Here, δR is the radial length of the centering zone, h is the thickness of the mounting flange of the gas receiving housing. The casing of the blade nozzle apparatus 2 at the fixed end is made with a diameter D1 larger than the diameter of the shell D2, with the possibility of installation in the axial direction between the gas intake 4 and exhaust 5 bodies with a guaranteed clearance and has an element 22 (for example, in the form of a milling for a pin installed in gas-receiving housing), which uniquely determines the position of the casing relative to the buildings in the circumferential direction. The compressor wheel 6 is made in the form of two parts with an axial connector, one of which is a rotating guide device (hereinafter VNA) 23, and the other is the output section 24, and:

- центрирование выходной секции на валу осуществляется при помощи центрирующего элемента 25, выполненного в виде тела вращения с тремя зонами в осевом направлении при соотношении δr2<δr1≪δr3, где δr1, δr2, δr3 - радиальная протяженность центрирующей, переходной и центрируемой зон соответственно,- centering of the output section on the shaft is carried out using the centering element 25, made in the form of a body of revolution with three zones in the axial direction with the ratio δr2 <δr1≪δr3, where δr1, δr2, δr3 are the radial lengths of the centering, transition and centering zones, respectively,

- крутящий момент от вала передается на ВНА 23 через шлицевое или шпоночное соединение 26, а от ВНА на выходную секцию 24 за счет соответствующих радиальных торцевых пазов и шипов 27, центрирование ВНА 23 осуществляется только относительно выходной секции 24, либо посредством тех же радиальных торцевых шипов и пазов 27, что передают крутящий момент, либо при помощи дополнительных центрирующих поверхностей (не показано).- the torque from the shaft is transmitted to the BHA 23 through a spline or key connection 26, and from the BHA to the output section 24 due to the corresponding radial end grooves and spikes 27, the BHA 23 is centered only relative to the output section 24, or through the same radial end spikes and grooves 27 that transmit torque, or using additional centering surfaces (not shown).

В предлагаемом изобретении для решения задачи по термоизоляции неохлаждаемого газоприемного корпуса 4 применен теплоизоляционный кожух 3, состоящий из тонкостенной обечайки 14 с крепежными 15 и поддерживающими 16 узлами, изолирующего элемента 17 из листового теплоизоляционного материала, допускающего складывание и перегибы и имеющего достаточную термостойкость и склонность к осыпанию (например, полотно мулликремнеземистое ТКВ-1C размером 555×306 по ТУ 2579.014-00149.386-96), и защитного экрана 18, состоящего из одного или нескольких тонкостенных листовых элементов.In the present invention, to solve the problem of thermal insulation of an uncooled gas receiving case 4, a heat-insulating casing 3 is used, consisting of a thin-walled shell 14 with fastening 15 and supporting 16 nodes, an insulating element 17 of sheet heat-insulating material that can be folded and bent and has sufficient heat resistance and a tendency to shedding (for example, TKV-1C mullicosilica sheet size 555 × 306 according to TU 2579.014-00149.386-96), and a protective screen 18, consisting of one or more thin-walled sheets s elements.

Обечайка 14 посредством крепежных узлов 15 (например, лап с отверстиями под резьбовые крепежные детали) крепится к корпусным деталям турбокомпрессора (ТК) (газоприемному 4 или (и) выхлопному 5 корпусу) и имеет конфигурацию, являющуюся охватывающей по отношению к газоприемному корпусу 4. Для обеспечения удобства монтажа обечайка 14 может быть выполнена разъемной. На обечайке 14 с наружной и (или) внутренней стороны с помощью поддерживающих узлов (например, винтов и гаек с шайбами, отгибных штырей, приваренных к обечайке 14, прижимных планок и т.п.) закрепляется уложенный в необходимое количество слоев изолирующий элемент 17 и защитный экран 18. Для обеспечения лучшей термоизоляции целесообразно располагать изолирующий элемент 17 с обеих сторон обечайки 14, поддерживающие узлы 16 на внутренней поверхности обечайки 14 максимально удалять от поддерживающих узлов 16 на наружной поверхности, а поверхность изолирующего элемента 17, обращенную к газоприемному корпусу 4, выполнять из материала, имеющего высокие отражающие свойства (например, используя алюминированное теплоизоляционное полотно ТКВ-А).The shell 14 by means of fastening nodes 15 (for example, paws with holes for threaded fasteners) is attached to the body parts of the turbocharger (TC) (gas intake 4 or (and) exhaust 5 housing) and has a configuration that is covering in relation to the gas reception housing 4. For ensure ease of installation, the shell 14 can be made detachable. On the shell 14 from the outside and (or) inside with the help of supporting units (for example, screws and nuts with washers, folding pins welded to the shell 14, clamping strips, etc.), an insulating element 17 laid in the required number of layers is fixed protective shield 18. To ensure better thermal insulation, it is advisable to place the insulating element 17 on both sides of the shell 14, the supporting nodes 16 on the inner surface of the shell 14 as far as possible from the supporting nodes 16 on the outer surface, and the surface of the insulator The control element 17 facing the gas receiving housing 4 is made of a material having high reflective properties (for example, using the TKV-A aluminized heat-insulating fabric).

Устройство работает следующим образом. Турбокомпрессор устанавливается на двигатель таким образом, что выхлопные газы, имеющие высокую температуру и избыточное давление, из выхлопного коллектора двигателя (на фиг. не показан), подсоединяемого к фланцу 13 газоприемного корпуса, поступают через профилированный канал 11 в каналы лопаточного соплового аппарата 2, ограниченные на периферии кожухом 3, где потенциальная энергия давления выхлопных газов преобразуется в кинетическую энергию потока с приданием потоку необходимого направления. Далее в каналах, образованных лопатками 1 рабочего колеса турбины и кожухом 3, происходит преобразование кинетической энергии потока в механическую мощность вращающегося рабочего колеса турбины, которая через вал 9 передается на привод колеса 6 компрессора. Вращающееся колесо 6 компрессора засасывает воздух, подводимый к компрессору через входное устройство (не показано). В процессе движения воздуха через каналы колеса 6 компрессора и диффузор 7 происходит его сжатие, после чего сжатый воздух через канал в корпусе компрессора направляется обычно через охладитель наддувочного воздуха во всасывающий коллектор двигателя (не показаны).The device operates as follows. The turbocharger is mounted on the engine in such a way that exhaust gases having a high temperature and overpressure from the exhaust manifold of the engine (not shown in FIG.) Connected to the flange 13 of the gas intake housing enter through the profiled channel 11 into the channels of the blade nozzle apparatus 2, limited on the periphery of the casing 3, where the potential energy of the pressure of the exhaust gases is converted into kinetic energy of the flow with giving the flow the necessary direction. Further, in the channels formed by the blades 1 of the turbine impeller and the casing 3, the kinetic energy of the stream is converted into the mechanical power of the rotating impeller of the turbine, which is transmitted via shaft 9 to the drive of the compressor wheel 6. The compressor spinning wheel 6 draws in air supplied to the compressor through an input device (not shown). During the movement of air through the channels of the compressor wheel 6 and the diffuser 7, it is compressed, after which the compressed air is usually directed through the channel in the compressor housing through the charge air cooler to the intake manifold of the engine (not shown).

Как видно из описанного выше, именно заявленная совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения обеспечивает технический результат, выраженный в повышении КПД и надежности устройства. Кроме того, оно позволяет реализовать все преимущества неохлаждаемого газоприемного корпуса с обеспечением надежной термоизоляции, имеет небольшой вес и габариты, обладает стойкостью к осыпанию изолирующего элемента, механическим повреждениям во время эксплуатации и монтажных-демотажных работ и обеспечивает возможность легкого доступа к ответственным элементам конструкции газоприемного корпуса в процессе эксплуатации для их осмотра, диагностики и ремонта.As can be seen from the above, it is the claimed combination of essential features of the invention that provides the technical result, expressed in increasing the efficiency and reliability of the device. In addition, it allows you to realize all the advantages of an uncooled gas reception case with reliable thermal insulation, has a small weight and dimensions, is resistant to shedding of the insulating element, mechanical damage during operation and installation and dismantling, and provides easy access to critical structural elements of the gas reception case during operation for inspection, diagnosis and repair.

Claims (4)

1. Консольный турбокомпрессор, содержащий турбину, состоящую из рабочего колеса с лопатками, лопаточного соплового аппарата с кожухом, газоприемного и выхлопного корпусов и компрессора, состоящего из колеса компрессора, диффузора, например, лопаточного, и корпуса компрессора, причем рабочее колесо турбины и колесо компрессора посажены на общий вал, установленный с возможностью вращения на подшипниковых опорах, расположенных между рабочими колесами турбины и компрессора, отличающийся тем, что поверх газоприемного корпуса, содержащего профилированный канал с присоединительными фланцами, установлен теплоизоляционный кожух, состоящий из обечайки с крепежными и поддерживающими узлами, изолирующего элемента и защитного экрана.1. A cantilever turbocharger comprising a turbine consisting of an impeller with vanes, a blade nozzle apparatus with a casing, a gas inlet and exhaust housing, and a compressor consisting of a compressor wheel, a diffuser, for example a blade, and a compressor housing, the turbine impeller and compressor wheel set on a common shaft mounted for rotation on bearing bearings located between the impellers of the turbine and compressor, characterized in that on top of the gas receiving housing containing ofilirovanny channel with connecting flanges mounted insulating housing consisting of a shell with fixing and supporting units, the insulating member and the shield. 2. Турбокомпрессор по п.1, отличающийся тем, что центрирование газоприемного корпуса относительно выхлопного осуществляется посредством бурта, находящегося на периферии фланца газоприемного корпуса и охватывающего выступ выхлопного корпуса и имеющего радиальную протяженность δR, значительно превышающую толщину h, а в центральной части газоприемного корпуса располагается, например вваривается, заглушка, имеющая податливый элемент, например, чашеобразную с окружным гофром стенку, где δR - радиальная протяженность зоны центрирования, h - толщина привалочного фланца газоприемного корпуса.2. The turbocharger according to claim 1, characterized in that the center of the intake housing relative to the exhaust is carried out by means of a collar located on the periphery of the flange of the intake housing and covering the protrusion of the exhaust housing and having a radial length δR significantly exceeding the thickness h, and is located in the central part of the gas reception housing , for example, a plug is welded in, having a malleable element, for example, a cup-shaped wall with a circumferential corrugation, where δR is the radial extent of the centering zone, h is t lschina mating flange of the gas inlet casing. 3. Турбокомпрессор по п.1 или 2, отличающийся тем, что кожух лопаточного соплового аппарата на закрепляемом конце выполнен с диаметром D1 большим, чем диаметр обечайки D2, с возможностью установки в осевом направлении между газоприемным и выхлопным корпусами с гарантированным зазором и имеет элемент, например, в виде фрезеровки под штифт, установленный в газоприемный корпус, однозначно определяющий положение кожуха относительно корпусов в окружном направлении.3. The turbocharger according to claim 1 or 2, characterized in that the casing of the blade nozzle apparatus at the fixed end is made with a diameter D1 larger than the diameter of the shell D2, with the possibility of axial installation between the gas reception and exhaust bodies with a guaranteed clearance and has an element, for example, in the form of milling for a pin installed in a gas intake housing, which uniquely determines the position of the housing relative to the housing in the circumferential direction. 4. Турбокомпрессор по п.1, отличающийся тем, что колесо компрессора выполнено в виде двух частей с осевым разъемом, одна из которых представляет собой вращающийся направляющий аппарат, а другая - выходную секцию, причем центрирование выходной секции на валу осуществляется при помощи центрирующего элемента, выполненного в виде тела вращения с тремя зонами в осевом направлении при соотношении δr2<δr1≪δr3, где δr1, δr2, δr3 - радиальная протяженность центрирующей, переходной и центрируемой зоны соответственно, крутящий момент от вала передается на вращающийся направляющий аппарат через шлицевое или шпоночное соединение, а от вращающегося направляющего аппарата - на выходную секцию за счет соответствующих радиальных торцевых пазов и шипов, центрирование вращающегося направляющего аппарата выполнено только относительно выходной секции либо посредством тех же радиальных торцевых шипов и пазов, что передают крутящий момент, либо при помощи дополнительных центрирующих поверхностей.4. The turbocharger according to claim 1, characterized in that the compressor wheel is made in two parts with an axial connector, one of which is a rotating guide apparatus, and the other is an output section, and the output section is centered on the shaft using a centering element, made in the form of a body of revolution with three zones in the axial direction with the ratio δr2 <δr1≪δr3, where δr1, δr2, δr3 are the radial lengths of the centering, transitional and centered zones, respectively, the torque from the shaft is transmitted to a rotating guide apparatus through a spline or keyway connection, and from a rotating guide apparatus to the output section due to the corresponding radial end grooves and spikes, centering of the rotating guide apparatus is performed only relative to the output section or by means of the same radial end spikes and grooves that transmit torque , or using additional centering surfaces.
RU2003134300/06A 2003-11-27 2003-11-27 Cantilever turbocompressor RU2290542C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134300/06A RU2290542C2 (en) 2003-11-27 2003-11-27 Cantilever turbocompressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134300/06A RU2290542C2 (en) 2003-11-27 2003-11-27 Cantilever turbocompressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003134300A RU2003134300A (en) 2005-05-20
RU2290542C2 true RU2290542C2 (en) 2006-12-27

Family

ID=35820095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134300/06A RU2290542C2 (en) 2003-11-27 2003-11-27 Cantilever turbocompressor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2290542C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470169C2 (en) * 2007-08-13 2012-12-20 Снекма Turbo machine with diffuser
RU2538376C2 (en) * 2013-04-30 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.," (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Turbocompressor of internal combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2606891A1 (en) * 1975-03-12 1976-09-23 Stal Laval Turbin Ab Method of fixing blades to axial-flow turbine rotors - peripheral lacing wire secures interlocking blades positively, root shoulder is peened over
FR2323042A1 (en) * 1975-05-27 1977-04-01 Ingersoll Rand Co GAS COMPRESSOR
SU1746078A1 (en) * 1990-04-09 1992-07-07 Курский Политехнический Институт Compressor plant
US5403150A (en) * 1988-04-28 1995-04-04 Teledyne Industries, Inc. Bearing insulating system for aircraft turbocharger
RU2034175C1 (en) * 1993-03-11 1995-04-30 Центральный институт авиационного моторостроения им.П.И.Баранова Turbo-compressor
RU2121082C1 (en) * 1996-02-13 1998-10-27 Акционерное общество "Авиадвигатель" Stator of compressor of gas-turbine engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2606891A1 (en) * 1975-03-12 1976-09-23 Stal Laval Turbin Ab Method of fixing blades to axial-flow turbine rotors - peripheral lacing wire secures interlocking blades positively, root shoulder is peened over
FR2323042A1 (en) * 1975-05-27 1977-04-01 Ingersoll Rand Co GAS COMPRESSOR
US5403150A (en) * 1988-04-28 1995-04-04 Teledyne Industries, Inc. Bearing insulating system for aircraft turbocharger
SU1746078A1 (en) * 1990-04-09 1992-07-07 Курский Политехнический Институт Compressor plant
RU2034175C1 (en) * 1993-03-11 1995-04-30 Центральный институт авиационного моторостроения им.П.И.Баранова Turbo-compressor
RU2121082C1 (en) * 1996-02-13 1998-10-27 Акционерное общество "Авиадвигатель" Stator of compressor of gas-turbine engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Турбокомпрессор ТК 18 В-19. ТУ 24.06.1004-83. ОАО «СКБТ», г.Пенза, 1983. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470169C2 (en) * 2007-08-13 2012-12-20 Снекма Turbo machine with diffuser
RU2538376C2 (en) * 2013-04-30 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.," (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Turbocompressor of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003134300A (en) 2005-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2478801C2 (en) Sealing of hub cavity of outlet casing in gas turbine engine
US6807802B2 (en) Single rotor turbine
US8152489B2 (en) Motor-driven supercharger
US8096127B2 (en) Exhaust turbo-supercharger
US9010108B2 (en) Turbocharger compressor rotor alignment system
US5868553A (en) Exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger
US8882457B2 (en) Multistage radial turbocompressor
KR102155596B1 (en) Turbocharger center housing
US12286926B2 (en) Recovered-cycle aircraft turbomachine
US7044718B1 (en) Radial-radial single rotor turbine
CN100504039C (en) Thermally insulated mounting flange in a turbocharger
JP2001504564A (en) Method for compensating pressure loss caused by cooling air guide in gas turbine equipment
RU2290542C2 (en) Cantilever turbocompressor
RU2290543C2 (en) Turbocompressor
US5154583A (en) Rotor of a pressure wave machine
JPS6253692B2 (en)
CN119878360A (en) Air supply power device and assembly method
US10738795B2 (en) Turbocharger with thermo-decoupled wheel contour inlet for water-cooled compressor housing
WO2012088566A1 (en) Gas turbine engine
CN115539143B (en) Turbomachine having a housing control surface for aligning air bearing components
US20050120719A1 (en) Internally insulated turbine assembly
RU2724378C2 (en) Gas turbine engine comprising a casing with cooling ribs
RU2094640C1 (en) Double-flow turbojet engine with heat exchanger
CN100549366C (en) Turbine stator protection device
CN114922858A (en) Stator structure of low-pressure compressor of gas turbine and assembling method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161128

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -MM4A - IN JOURNAL: 22-2017

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20171003