EP1227221B1 - Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader - Google Patents

Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader Download PDF

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EP1227221B1
EP1227221B1 EP02000913A EP02000913A EP1227221B1 EP 1227221 B1 EP1227221 B1 EP 1227221B1 EP 02000913 A EP02000913 A EP 02000913A EP 02000913 A EP02000913 A EP 02000913A EP 1227221 B1 EP1227221 B1 EP 1227221B1
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EP
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guide vane
adjusting ring
carrier plate
guide
noses
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EP02000913A
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EP1227221A2 (de
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Stefan Ertl
Roland Schacherer
Achim Voges
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Mahle GmbH
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Mahle GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers

Definitions

  • the invention relates to a Leitschaufelverstell adopted for a turbocharger with variable turbine geometry. Vane adjustment devices serve to adapt the supercharger characteristic to the exhaust gas volume flow. Such an adjustment device is known from EP-A-0 226 444. There, the centering of the adjusting ring via rollers, which are mounted by means of thru axles in the guide blade carrier plate. This guide is expensive to manufacture and in the assembly.
  • the recess according to claim 3 can also be designed as a groove.
  • the recess of the guide blade carrier plate in the region of the contact points of the lugs is designed to be spherical, so that there is a punctiform contact of the adjusting ring on the guide blade carrier plate.
  • the dimensioning of the radial guide and the axial guide of the adjusting ring is to be designed so that the adjusting ring in all operating states has axial and radial clearance, so can not jam on the guide vane support plate.
  • An adjusting ring 1 has recesses 2 for receiving the ends of guide vane levers 3.
  • the vane levers 3 show bores 4 for receiving the ends of vanes axes 5, which are connected to vanes 6.
  • the guide blade axes 5 are mounted in bores 9 in a guide blade carrier plate 7, which is screwed to the housing part 8 (screws not shown).
  • the adjusting ring 1 has in the axial direction to the housing projecting lugs 10, which guide the adjusting ring on a recess 11 of the vane support plate radially.
  • the assembly with Leitschaufelaplatte, vanes, levers and adjusting ring can therefore be advantageously produced as a module, transported and installed, the items are connected to the Leitschaufelaplatte captive after connecting Leitschaufelachsen and Leitschaufelhebeln.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie. Leitschaufelverstelleinrichtungen dienen dazu, die Ladercharakteristik an den Abgasvolumenstrom anzupassen. Eine derartige Verstelleinrichtung ist aus der EP-A-0 226 444 bekannt. Dort erfolgt die Zentrierung des Verstellrings über Rollen, die mittels Steckachsen in der Leitschaufelträgerplatte gelagert sind. Diese Führung ist aufwendig in der Herstellung und in der Montage.
  • Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, einen Verstellring einer Leitschaufelverstelleinrichtung auf einfache Weise radial zu führen.
  • Dieses Problem wird bei gattungsgemäßen Leitschaufelverstelleinrichtungen gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1.
  • Ferner soll die neue Leitschaufelverstelleinrichtung auch als Modul transportiert und in ein Gehäuse einer Abgasturbine eingebaut werden können.
  • Die Ausbildung der am Verstellring angeformten Nasen im Bereich der Aussparungen zur Aufnahme der Hebelenden kann vorteilhaft dadurch erfolgen, daß beim Herstellen der Aussparungen, beispielsweise durch Prägen, das verdrängte Ma-terial die Nasen am Verstellring bildet, also die Aussparungen und die Nasen in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
  • Die Eindrehung gemäß Anspruch 3 kann auch als Nut ausgeführt sein.
  • Vorteilhaft ist die Eindrehung der Leitschaufelträgerplatte im Bereich der Kontaktstellen der Nasen ballig ausgeführt, sodaß sich eine punktförmige Anlage des Verstellrings an der Leitschaufelträgerplatte ergibt.
  • Die Dimensionierung der Radialführung und der Axialführung des Verstellrings ist so auszuführen, daß der Verstellring in allen Betriebszuständen axiales und radiales Spiel hat, sich also nicht auf der Leitschaufelträgerplatte verklemmen kann.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Leitschaufelverstelleinrichtung mit schematisch dargestelltem Turbinengehäuse vor dem Zusammenbau
    Fig. 2
    die zusammengebaute Leitschaufelverstelleinrichtung.
  • Ein Verstellring 1 weist Ausnehmungen 2 zur Aufnahme der Enden von Leitschaufelhebeln 3 auf. Die Leitschaufelhebel 3 zeigen Bohrungen 4 zur Aufnahme der Enden von Leitschaufelachsen 5, die mit Leitschaufeln 6 verbunden sind. Die Leitschaufelachsen 5 sind in einer Leitschaufelträgerplatte 7, die mit dem Gehäuseteil 8 verschraubt ist (Schrauben nicht dargestellt), in Bohrungen 9 gelagert.
  • Der Verstellring 1 weist in Axialrichtung zum Gehäuse hin vorstehende Nasen 10 auf, die den Verstellring auf einer Eindrehung 11 der Leitschaufelträgerplatte radial führen.
  • Im zusammengebauten Zustand gemäß Fig. 2 sind die Leitschaufelachsen 5 mit den Leitschaufelhebeln 3 verschweißt, verlötet oder vernietet.
  • Die Baueinheit mit Leitschaufelträgerplatte, Leitschaufeln, Hebeln und Verstellring kann daher vorteilhaft als Modul hergestellt, transportiert und eingebaut werden, wobei die Einzelteile nach dem Verbinden von Leitschaufelachsen und Leitschaufelhebeln unverlierbar mit der Leitschaufelträgerplatte verbunden sind.

Claims (4)

  1. Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, umfassend eine Leitschaufelträgerplatte (7), mehrere Leitschaufeln (6), die über in der Leitschaufelträgerplatte (7) gelagerte Leitschaufelachsen (5) mit Leitschaufelhebeln (3) verbunden sind sowie einen Verstellring (1), wobei der Verstellring (1) Aussparungen (2) zur Aufnahme der Enden der Leitschaufelhebel (3) aufweist und wobei der Verstellring (1) mit Bezug zur Leitschaufelträgerplatte (7) geführt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Verstellring (1) in Axialrichtung vorstehende Nasen (10) aufweist, von denen zumindest eine die Radialführung des Verstellrings (1) auf der Leitschaufelträgerplatte (7) bewirkt.
  2. Leitschaufelverstelleinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Nasen im Bereich mehrerer oder aller Aussparungen (2) liegen.
  3. Leitschaufelverstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leitschaufelträgerplatte (7) eine Eindrehung (11) aufweist, auf der der Verstellring (1) radial geführt ist.
  4. Leitschaufelverstelleinrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Eindrehung (11) ballig ausgeführt ist.
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