本发明专利技术的目的是提供一种即使高速旋转也损坏少的涡轮机压缩装置及其压缩叶轮。该涡轮机压缩装置，通过套筒来结合：一体设在压缩叶轮主体部上的压缩叶轮外螺纹部、和设在驱动所述压缩叶轮用的转轴的前端部的转轴外螺纹部，在该套筒的一侧部设有可自由螺纹结合在所述压缩叶轮外螺纹部的压缩叶轮侧内螺纹部，在另一侧设有可自由螺纹结合在所述转轴外螺纹部的转轴侧内螺纹部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涡轮机的压缩装置及其压缩叶轮。
技术介绍
已知一种作为涡轮增压器的用于涡轮机的压缩装置，其中的涡轮机利用排气的能量经由转轴通过涡轮叶轮而被旋转，所述涡轮叶轮通过压缩空气增加发动机的吸气量，所述涡轮机驱动结合在转轴上的离心型压缩叶轮。在图7中，表示有关以往技术的涡轮增压器11的侧面剖视图。涡轮增压器11包括从发动机的排气中取出旋转能量的排气侧部12、和利用这个旋转能量来压缩空气之后输送到发动机的吸气侧部13。涡轮叶轮14是从排气流入通路19流入的排气中获得能量而旋转。在转轴23的涡轮叶轮14的另一侧(以下叫做转轴23的前端部侧)，通过转轴23，安装压缩空气的离心型压缩叶轮16。在压缩叶轮16的中央部位设有安装孔25。转轴23以微间隙配合或过盈配合程度插入安装孔25。通过把安装螺母26紧固在转轴23前端部的外螺纹部40，来把压缩叶轮16固定在转轴23。在图8中，表示图7的压缩叶轮16的侧面剖视图，压缩叶轮16的主体部29包括入口侧盘部29A和背面侧盘部29B。在主体部29的外侧设有多个叶翼18，在主体部29的中心部位贯通有安装孔25。为了实现轻量化，压缩叶轮16是铸造铝合金来制造。因为压缩叶轮16转数达到几万转/每分钟的很高的值，由于高速旋转所引起的离心力，在其径向受非常大的拉伸应力，有时会损坏。已知这个损坏特别是以安装孔25的内壁为起点而容易发生。为了解决这样的问题，已知专利文献(日本特表5-504178)所公开的技术。在图9中，表示这个专利文献的压缩叶轮16的剖视图。在压缩叶轮16，不设贯通的安装孔，而在下部设置切有内螺纹的安装洞42。另外，在转轴23的前端部54，设有外螺纹。通过把前端部54拧紧在安装洞42，而结合转轴23与压缩叶轮16。然而，在图8所示的以往技术中存在如下问题。即，已判明在轴的方向上，压缩叶轮16的外圆周变为最大的最大外圆周部位30的附近，特别容易发生压缩叶轮16的安装孔25内壁的损坏。另外，根据图9所示的以往技术，轴向的最大外圆周部位30的附近，设有安装洞42，所以，如果提高转数，则有在最大外圆周部位30的附近发生损坏的可能性。特别是把具备涡轮增压器11的发动机(该涡轮增压器11利用有压缩叶轮16)应用在施工机械等的作业机械上时，在短的时间内反复如装载作业的高负荷(即涡轮增压器为高转数)的状态和几乎没有负荷的(即低转数)状态。其结果，施加在压缩叶轮16上的应力振幅变高，容易引起损坏。近几年，作为降低柴油发动机的排气所包含的氮氧化物(NOx)的对策，逐渐实施叫做EGR(Exhaust Gas Recirculation排气再循环)的技术。这是把发动机所排出的排气的一部分返回到发动机的吸气系统而再循环的技术。为了实现EGR，有必要保证用于汽缸内的燃烧容积的新鲜空气的量(在所述汽缸内新鲜空气的量因排气再循环的量而变少)，并且有必要实现更高的涡轮增压器的压力比。从而，有必要以更高的转数来旋转压缩叶轮16，只是靠以往的技术是不够充分的；希望有耐久性更高的压缩叶轮16。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的问题而进行的，其目的在于提供一种即使高转数旋转，也不易损坏的涡轮机的压缩装置及其压缩叶轮。为了达到上述的目的，本专利技术的涡轮机的压缩装置，通过套筒来结合一体设在压缩叶轮主体部上的压缩叶轮外螺纹部、和设在驱动所述压缩叶轮用的转轴的前端部的转轴外螺纹部，在该套筒的一侧部设有可自由螺纹结合在所述压缩叶轮外螺纹部的压缩叶轮侧内螺纹部，在另一侧设有可自由螺纹结合在所述转轴外螺纹部的转轴侧内螺纹部。本专利技术的压缩叶轮的外螺纹直径可以大于转轴外螺纹的直径。本专利技术压缩叶轮与套筒之间或套筒与转轴之间中的至少一方的对心，可以利用凹窝(孔台阶)来进行。可以本专利技术的套筒外圆周设有密封槽，在密封槽内安装密封圈，来谋求防止压缩叶轮的后室与轴瓦室之间的漏空气和漏油。本专利技术可以具备固定成不和转轴同步旋转的非旋转部件的止推轴承和固定在转轴的圆板状止推环，并在止推环与套筒之间夹住止推轴承而构成。本专利技术是压缩叶轮的背面侧盘部的圆筒部前端为外螺纹加工部。本专利技术的效果有以下几点。在压缩叶轮主体部没有必要设为了结合转轴用的安装孔或安装洞。其结果，施加在压缩叶轮的应力变小，即使高速旋转压缩叶轮，其损坏变少。为了轻量化，压缩叶轮利用强度低于转轴的材料来制作的情形多。从而，使压缩叶轮的外螺纹部可以变粗的方法，可以减少压缩叶轮的外螺纹部特别容易损坏的现象，可以提高整体的耐久性。分别单独调整旋转平衡之后，组装压缩叶轮和涡轮叶轮时，组装后的偏心变小。从而，必须再调整涡轮机的压缩装置的旋转平衡的量变小。没有必要单独设置密封空气和油的部件，可以紧凑的结构来密封空气和油。以简单的结构来支承止推轴承，可以有效承受施加在转轴上的轴向力。不易发生压缩叶轮的损坏而可以提高耐久性，因此能够增大利用该压缩叶轮的涡轮增压器的压力比。附图说明图1是本专利技术的压缩叶轮的侧视图。图2是图1的剖视图。图3是本专利技术的涡轮增压器的剖视图。图4是图3的P部的详细图。图5是表示组装压缩叶轮顺序的流程图。图6是表示众所周知的安装孔的内径与应力大小关系的曲线图。图7是以往技术的涡轮增压器侧面剖视图。图8是图7的压缩叶轮的侧面剖视图。图9是以往技术的压缩叶轮的剖视图。具体实施例方式下面，结合图详细说明本专利技术的实施方式。在图3中，排气侧部12是由排气侧壳体15和具备多个叶翼并固定在转轴23的涡轮叶轮14所构成。排气侧壳体15具备把排气供给到涡轮叶轮14的排气流入通路19。排气流入通路19是形成环绕涡轮叶轮14外周的环状，连接在图中未示的发动机所排出的排气流动的发动机排气流路。另外，在排气侧壳体15，还设有对给予涡轮叶轮14能量后的排气进行排出的排气流出口21。排气流出口21是和涡轮叶轮14的旋转中心近似同心地形成近似圆筒状。排气流出口21的另一侧的开口部是由排气侧内板22来封闭。在涡轮叶轮14，一体形成转轴23。转轴23贯通排气侧内板22，由轴瓦24旋转自由地被支承。涡轮叶轮14和转轴23一般是由镍基超合金和碳素钢或合金钢来制作。压缩叶轮16收容在吸气侧壳体17的内部。吸气侧壳体17上设有向压缩叶轮16吸入空气的吸入口27。吸入口27是和压缩叶轮16近似同心地形成圆筒状。吸入口27的另一侧的开口部是由吸气侧内板55来封闭的。被压缩叶轮16压缩的空气是以离心状排出，通过环状围绕压缩叶轮16外周的吸气排出通路28，供给到图中未示的发动机的供气口。在叶翼18，有翼的轴向上宽度长的全翼18A和相对于全翼18A在轴向中途开始叶翼入口的中间叶翼18B，两者互相交替布置。以下把包括涡轮叶轮14、压缩叶轮16和转轴23等的旋转部件群叫做旋转部件。另外，把包括吸气侧壳体17、排气侧壳体15和轴瓦壳45等的不旋转的部件群叫做非旋转部件。安装孔25的贯通方向叫做轴向。如图1、图2所示，本专利技术的压缩叶轮16是其主体部29为实心，没有设置安装孔或安装洞。向压缩叶轮16吸入空气的部位叫做压缩叶轮入口部35，向半径方向排出空气的部位叫做压缩叶轮出口部33。另外，压缩叶轮入口部35和压缩叶轮出口部33之间的中间部位的曲面叫做盘中央部34。压缩叶轮16的外圆周变为最大的轴向部位叫做最大外圆周部位30。压缩叶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涡轮机压缩装置，包括：压缩叶轮外螺纹部，其一体地设置在压缩叶轮的主体部上；转轴外螺纹部，其设置在所述压缩叶轮的驱动用转轴的前端部；和套筒，在该套筒的一端设有可与所述压缩叶轮外螺纹啮合的压缩叶轮侧内螺纹部，在套筒的 另一端设有可与所述转轴外螺纹部啮合的转轴侧内螺纹部；所述压缩叶轮外螺纹部和所述转轴外螺纹部通过套筒互相结合。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：西山利彦，稻叶惠市，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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