具有用于清洁导叶环的清洁装置的径向涡轮机以及安装和拆卸清洁装置的方法与流程

1.本发明涉及废气涡轮机领域，特别是径向涡轮机领域，例如用于废气涡轮增压器。特别地，本发明涉及一种具有用于清洁喷嘴环的清洁装置的径向涡轮机。本发明还涉及一种安装清洁装置的设备和拆卸该清洁装置的方法，该清洁装置用于清洁径向涡轮机的喷嘴环。


背景技术：

2.废气涡轮增压器具有在内燃机的排气通道中的涡轮机并且具有布置在内燃机上游的压气机，其如今被用作提高内燃机性能的标准。内燃机的废气在涡轮机中释放压力。由此获得的功通过轴传递到压气机，压气机将供应给内燃机的空气压缩。由于供应给内燃机燃烧过程的空气是利用废气的能量来压缩的，因此能够对内燃机的燃烧过程和效率进行优化。
3.废气的动能被用来驱动涡轮增压器的转子。为了能够确保可靠操作，必须有针对性地将废气流输送到涡轮轴。为达到此目的并且为了使涡轮增压器能够“匹配”各种应用，在径向涡轮级的情况下，将喷嘴环安装在涡轮轴前方的流动通道的出口处。
4.使用清洁装置是为了保持涡轮侧的性能并保护其免受由于与涡轮增压器相关的操作问题的过度污染。这部分地用水实现，但也可以使用干洗剂实现。
5.最重要的是，喷嘴环受到污染的显著影响，这会导致显著的操作限制。在涡轮增压器的维护期间，特别是在喷嘴环的机械清洁期间，还必须检查清洁装置是否存在堵塞和喷嘴操作。在这种情况下，必须将其从涡轮增压器上卸下。
6.现有技术中已知的用于喷嘴环的清洁装置的安装或拆卸相对复杂，这导致维护费用相对较高。
7.本发明的目的在于提供一种具有清洁装置的径向涡轮机，其至少在现有技术已知的缺点之一方面有所改进。特别是，本发明的一个目的是为径向涡轮机的喷嘴环提供清洁装置，该清洁装置与现有技术相比能够更容易安装和拆卸。本发明的另一目的是为清洁径向涡轮机的喷嘴环的清洁装置提供改进的安装和拆卸方法，使得与现有技术相比能够减少维护费用。


技术实现要素：

8.为实现上述目的，根据独立权利要求，提供了一种具有清洁装置的径向涡轮机、一种安装清洁装置的方法以及一种拆卸清洁装置的方法。本发明的其他方面、优点和特征能从从属权利要求、说明书和所附附图中得出。
9.根据本发明的第一方面，提供了径向涡轮机。该径向涡轮机包括带径向气体流入通道的涡轮机壳体。该径向涡轮机还包括布置在径向气体流入通道中的喷嘴环。该径向涡轮机还包括用来清洁喷嘴环的环形清洁装置。该环形清洁装置通过轴向可插拔供应线路
(line)连接到清洁剂供给部，使得在拆卸喷嘴环之后或在拆卸喷嘴环的情况下，能够沿轴向方向将环形清洁装置从涡轮机壳体移除。
10.由此有利地提供了优于现有技术的具有用于清洁喷嘴环的清洁装置的径向涡轮机。特别是，该清洁装置被有利地配置使得其能很轻松地实现安装和拆卸，从而与现有技术相比减少了维护费用。
11.本发明的第二方面涉及一种具有根据本文所述实施例的径向涡轮机的废气涡轮增压器。
12.本发明的第三方面涉及一种安装用于清洁径向涡轮机的喷嘴环的清洁装置的方法。所述方法包括将环形清洁装置轴向推入径向涡轮机的涡轮机壳体的相应容纳部中。所述方法还包括通过轴向可插拔供应线路将环形清洁装置轴向连接到清洁剂供给部。所述方法还包括通过固定喷嘴环来固定环形清洁装置，特别是使得环形清洁装置仅仅通过喷嘴环的固定来相对于涡轮机壳体固定。
13.本发明的第四方面涉及一种拆卸用于清洁径向涡轮机的喷嘴环的清洁装置的方法。所述方法包括释放喷嘴环的固定。所述方法还包括释放在供应线路中从清洁剂供给部到环形清洁装置的轴向插入连接。所述方法还包括轴向移除环形清洁装置。特别是，为了环形清洁装置的轴向移除，只要释放喷嘴环的固定和供应线路中的轴向插入连接。
附图说明
14.下面将根据附图中所示的示例性实施例来对本发明进行解释，从这些示例性实施例中可以看到其他的优点和修改。在附图中：
15.图1示出了沿根据本文所述实施例的具有处于安装状态的清洁装置的径向涡轮机的中心轴线的示意剖视图；
16.图2示出了根据本文所述实施例的具有拆卸的清洁装置和拆卸的喷嘴环的径向涡轮机的三维示意图；
17.图3a至图3f示出了根据本文所述实施例的用于清洁喷嘴环的环形清洁装置的示意剖视图；
18.图4示出了沿根据本文所述实施例的具有用于清洁喷嘴环的清洁装置的径向涡轮机的中心轴线的示意剖视图，所述喷嘴环包括用于补偿热膨胀的至少一个补偿元件；
19.图5a示出了安装在涡轮机壳体中的环形清洁装置的示意剖视图；
20.图5b示出了安装/拆卸过程中环形清洁装置的示意剖视图(见双向箭头)；
21.图6示出了用于说明根据本文所述实施例的安装清洁装置的方法的框图；和
22.图7示出了用于说明根据本文所述实施例的拆卸清洁装置的方法的框图。
具体实施方式
23.下文描述了各种实施例，其中的一个或更多个示例在各图中示出。每个示例都用于解释，而不应被视为限制。例如，作为实施例的一部分而被表示或描述的特征能够与任何其他实施例结合使用，从而获得其他实施例。本公开旨在涵盖此类修改和变型。
24.在下面的附图描述中，相同的附图标记涉及相同或相似的部件。通常仅对相对于各个实施例的差异进行描述。除非另有说明，否则在一个实施例中对一个部分或方面所作
的描述能适用于另一个实施例中的相应部分或相应方面。
25.参照图1和图2，描述了根据本公开的具有清洁装置10的径向涡轮机20。图1示出了沿径向涡轮机20的中心轴线101的示意性侧视图，其具有处于安装状态的清洁装置10。图2示出了径向涡轮机20的示意图，其具有拆卸的喷嘴环23和拆卸的清洁装置10。
26.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，径向涡轮机20包括具有径向气体流入通道21的涡轮机壳体21。径向涡轮机20还包括布置在径向气体流入通道22中的喷嘴环23。径向涡轮机20还包括用于清洁喷嘴环23的环形清洁装置10。环形清洁装置10经由轴向可插拔供应线路12连接到清洁剂供给部13，使得在拆卸喷嘴环23之后或在拆卸喷嘴环23的情况下，能够沿轴向方向将环形清洁装置10从涡轮机壳体21中移除。特别地，环形清洁装置10被安装在涡轮机壳体21中，使得环形清洁装置10能够在不释放外部连接件或安装元件的情况下进行拆卸。术语“外部连接件或安装元件”应被理解为在安装状态下至少部分位于涡轮机壳体外部的那些连接件或安装元件。
27.由此能有利地提供具有用于清洁喷嘴环的清洁装置的径向涡轮机，其有利地配置使得它能很轻松地实现安装和拆卸，从而与现有技术相比其减少了维护费用。
28.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，环形清洁装置10包括沿周向布置的多个清洁剂开口111，如图2中示例性所示的。
29.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，环形清洁装置10在轴向方向上仅仅通过喷嘴环23的固定来固定在涡轮机壳体21中。换言之，喷嘴环23的固定实现了清洁装置10相对于涡轮机壳体21的轴向位置的固定，其中没有提供另外的固定装置来固定清洁装置10的轴向位置。
30.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，喷嘴环23能够是一侧开放的喷嘴环。一侧开放的喷嘴环通常具有导叶24，这些导叶24在轴向方向上从支承壳体侧环形盘25延伸，如图3a示例性所示的。导叶24在安装状态下能够与环形清洁装置10接触。根据一个示例，环形清洁装置10能够具有用于导叶24的容纳部(未在图中明确示出)。
31.根据替代实施例，导叶24与环形清洁装置10之间没有接触。在此应当注意的是，在这种情况下，环形清洁装置10能通过在涡轮机壳体21中的内部固定元件来固定。术语“内部固定元件”应理解为在安装状态下完全布置在涡轮机壳体内的那些固定元件。
32.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，喷嘴环23是具有导叶24的封闭喷嘴环，其与环形清洁装置10集成。
33.如图3a和图3b示例性所示的，环形清洁装置10能独立于供应线路12形成。替代地，环形清洁装置10能与供应线路一体形成，如图3c和图3d示例性所示的。
34.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，喷嘴环23是具有导叶24的封闭喷嘴环，这些导叶24被布置在支承壳体侧环形盘25与涡轮机壳体侧环形盘26之间，如图3c至图3f示例性所示的。环形清洁装置10能连接到涡轮机壳体侧环形盘26。例如，环形清洁装置10能通过螺纹连接件113连接到涡轮机壳体侧环形盘26，如图3f示例性所示的。替代地，环形清洁装置10能通过焊接连接件112连接到涡轮机壳体侧环形盘26，如图3e示例性所示的。
35.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，轴向可插拔供应线路12通过插入管121和插入管套122形成，如图1和图4示例性所示的。插入管121和插入管套122通常通过一个或更多个密封元件123(特别是通过一个或更多个密封圈)彼此密封。插入管121通常连
接到环形清洁装置10。例如，插入管121能够与环形清洁装置一体地实施，如图3c和图3d示例性所示的。
36.参考图5a和图5b，根据能与本文所述的其它实施例组合的替代实施例，插入供应线路12能由插入管121和设置在涡轮机壳体21中的相应容纳部27提供。在安装状态下，插入管121通常借助一个或更多个密封元件123(特别是借助一个或更多个密封圈)与设置在涡轮机壳体21中的相应容纳部27密封。
37.根据能与本文所述的其它实施例组合的实施例，轴向可插拔供应线路12包括用于补偿热膨胀的至少一个补偿元件14，如图4示例性所示的。例如，所述至少一个补偿元件14能够是波纹管。所述至少一个补偿元件14能够是插入管和/或插入管套的一部分。例如，所述至少一个补偿元件14能够包括第一补偿元件141，第一补偿元件4在图4中示例性地示出为插入管121的一部分。替代地或附加地，所述至少一个补偿元件14能够包括第二补偿元件142，第二补偿元件142在图4中示例性地示出为插入管套122的一部分。第一补偿元件141和第二补偿元件142都能形成波纹管。
38.根据本发明的第一方面，根据本文的实施例所述的径向涡轮机被用于废气涡轮增压器，使得提供了具有根据本文所述实施例的径向涡轮机的涡轮增压器。
39.本发明的另一方面涉及一种安装用于清洁径向涡轮机20的喷嘴环23的清洁装置10的方法30。安装清洁装置的方法30由图6所示的框图示意性地说明。根据能与本文所述的其它实施例相结合的实施例，方法30包括将环形清洁装置10轴向推入(示意性地由图6中的方框31表示)径向涡轮机20的涡轮机壳体21的相应容纳部中。方法30还包括通过轴向可插拔供应线路12将环形清洁装置10轴向连接(示意性地由图6中的方框32表示)到清洁剂供给部13。方法30还包括通过固定喷嘴环来固定(示意性地由图6中的方框33表示)环形清洁装置10，特别是使得环形清洁装置10仅通过喷嘴环的固定来相对于涡轮机壳体固定。
40.本发明的另一方面涉及一种拆卸用于清洁径向涡轮机20的喷嘴环23的清洁装置10的方法40。用于拆卸清洁装置的方法40由图7所示的框图示意性地说明。根据能与本文所述的其它实施例相结合的实施例，方法40包括释放(示意性地由图7中的方框41表示)喷嘴环的固定。所述方法还包括释放(示意性地由图7中的方框42表示)在供应线路12中从清洁剂供给部13到环形清洁装置的的轴向插入连接。所述方法还包括轴向移除(示意性地由图中的方框43表示)环形清洁装置。特别地，为了环形清洁装置的轴向移除42，只要释放喷嘴环的固定和供应线路12中的轴向插入连接。
41.应当注意的是，安装清洁装置的方法30和拆卸清洁装置的方法40通常涉及用于清洁根据本文所述任一实施例的径向涡轮机20的喷嘴环23的清洁装置10。
42.附图标记说明
43.10
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环形清洁装置
44.101
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中心轴线
45.111
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清洁剂开口
46.112
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焊接连接件
47.113
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螺纹连接件
48.12
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轴向可插拔供应线路
49.121
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插入管
50.122
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插入管套
51.123
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密封元件
52.13
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清洁剂供给部
53.14
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补偿元件
54.141
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第一补偿元件
55.142
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第二补偿元件
56.20
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径向涡轮机
57.21
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涡轮机壳体
58.22
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径向气体流入通道
59.23
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喷嘴环
60.24
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导叶
61.25
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支承壳体侧环形盘
62.26
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涡轮机壳体侧环形盘
63.27
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涡轮机壳体中的容纳部
64.30
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安装清洁装置的方法
65.31、32、33用于说明安装清洁装置的方法的框图中的
66.方框
67.40
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拆卸清洁装置的方法
68.41、42、43
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用于说明拆卸清洁装置的方法的框图中的
69.方框

技术特征：
1.一种径向涡轮机(20)，其包括：-具有径向气体流入通道(22)的涡轮机壳体(21)；-布置在所述径向气体流入通道(22)中的喷嘴环(23)；和-用于清洁所述喷嘴环(23)的环形清洁装置(10)，其中，所述环形清洁装置(10)经由轴向可插拔供应线路(12)连接到清洁剂供给部(13)，使得在拆卸所述喷嘴环(23)之后或在拆卸所述喷嘴环(23)的情况下，能够沿轴向方向将所述环形清洁装置(10)从所述涡轮机壳体(21)移除。2.根据权利要求1所述的径向涡轮机(20)，其中，所述环形清洁装置(10)在轴向方向上仅仅通过所述喷嘴环(23)的固定来固定在所述涡轮机壳体(21)中。3.根据权利要求1或2所述的径向涡轮机(20)，其中，所述喷嘴环(23)是一侧开放的具有导叶(24)的喷嘴环，其中，所述导叶(24)在轴向方向上从支承壳体侧环形盘(25)延伸，并且其中，所述导叶(24)在安装状态下与所述环形清洁装置(10)接触。4.根据权利要求3所述的径向涡轮机(20)，其中，所述环形清洁装置(10)具有用于所述导叶(24)的容纳部。5.根据权利要求1或2所述的径向涡轮机(20)，其中，所述喷嘴环(23)是具有导叶(24)的封闭喷嘴环，其中，所述导叶(24)与所述环形清洁装置(10)一体地实施。6.根据权利要求1或2所述的径向涡轮机(20)，其中，所述喷嘴环(23)是具有导叶(24)的封闭喷嘴环，其中，所述导叶(24)被布置在支承壳体侧环形盘(25)与涡轮机壳体侧环形盘(26)之间，并且其中所述环形清洁装置(10)连接到所述涡轮机壳体侧环形盘(26)，特别是通过螺纹连接件(113)或焊接连接件(112)来连接。7.根据权利要求1至6中任一项所述的径向涡轮机(20)，其中，所述环形清洁装置(10)包括沿周向布置的多个清洁剂开口(111)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的径向涡轮机(20)，其中，所述轴向可插拔供应线路(12)通过插入管(121)和插入管套(122)形成，所述插入管(121)和插入管套(122)通过一个或更多个密封元件(123)彼此密封，特别是通过一个或更多个密封圈彼此密封。9.根据权利要求8所述的径向涡轮机(20)，其中，所述插入管(121)连接到所述环形清洁装置(10)，特别地其中，所述插入管(121)与所述环形清洁装置一体地实施。10.根据权利要求1至9中任一项所述的径向涡轮机(20)，其中，所述轴向可插拔供应线路(12)包括用于补偿热膨胀的至少一个补偿元件(14)，特别地其中，所述至少一个补偿元件(14)是波纹管。11.根据权利要求10和8所述的结合权利要求1至7和权利要求9中的任一项的径向涡轮机(20)，其中，所述至少一个补偿元件(14)是所述插入管(121)和/或所述插入管套(122)的一部分。12.一种废气涡轮增压器，其具有权利要求1至11中任一项所述的径向涡轮机。13.一种安装用于清洁径向涡轮机(20)的喷嘴环(23)的清洁装置(10)的方法(30)，其包括：-将环形清洁装置(10)轴向推入(31)所述径向涡轮机(20)的涡轮机壳体(21)的相应容纳部中；-通过轴向可插拔供应线路(12)将所述环形清洁装置(10)轴向连接(32)到清洁剂供给
部(13)；和-通过固定所述喷嘴环来固定(33)所述环形清洁装置(10)，特别是使得所述环形清洁装置(10)仅仅通过所述喷嘴环的固定来相对于所述涡轮机壳体固定。14.一种拆卸用于清洁径向涡轮机(20)的喷嘴环(23)的清洁装置(10)的方法(40)，其包括：-释放(41)所述喷嘴环的固定，-释放(42)在供应线路(12)中从清洁剂供给部(13)到环形清洁装置的轴向插入连接；和-轴向移除(43)所述环形清洁装置，特别地其中，为了所述环形清洁装置的轴向移除(43)，只要释放所述喷嘴环的固定和所述供应线路(12)中的轴向插入连接。

技术总结
本发明涉及一种径向涡轮机(20)。所述径向涡轮机(20)包括：-具有径向气体流入通道(22)的涡轮机壳体(21)；-设置在所述径向气体流入通道(22)中的喷嘴环(23)；和-用于清洁所述喷嘴环(23)的环形清洁装置(10)。所述环形清洁装置(10)通过轴向可插拔供应线路(12)连接到清洁剂供给部(13)，使得在拆卸所述喷嘴环(23)之后或在拆卸所述喷嘴环(23)的情况下，能够沿轴向方向将所述环形清洁装置(10)从所述涡轮机壳体(21)移除。本发明还涉及一种安装用于清洁径向涡轮机的喷嘴环的清洁装置的方法和一种拆卸清洁装置的方法。拆卸清洁装置的方法。拆卸清洁装置的方法。


技术研发人员：斯蒂芬
受保护的技术使用者：涡轮增压系统瑞士有限公司
技术研发日：2021.09.23
技术公布日：2023/6/28