DE3101162A1 - "abgasturbolader" - Google Patents

"abgasturbolader"

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DE3101162A1
DE3101162A1 DE19813101162 DE3101162A DE3101162A1 DE 3101162 A1 DE3101162 A1 DE 3101162A1 DE 19813101162 DE19813101162 DE 19813101162 DE 3101162 A DE3101162 A DE 3101162A DE 3101162 A1 DE3101162 A1 DE 3101162A1
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exhaust gas
impeller
gas turbocharger
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Georg Ing.(grad.) 7759 Immenstaad Ruetz
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Rolls Royce Solutions GmbH
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MTU Friedrichshafen GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/026—Shaft to shaft connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION FRIEDRICHSHAFEN GMBH
Friedrichshafen Abgasturbolader
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, und bezweckt eine Steigerung der Leistungsfähigkeit von Abgasturboladern.
Bei bekannten Abgasturboladern, mit Anordnung der Lager zwischen den Laufrädern, ist die Laufradwelle mit dem einen als Vollscheibe ausgebildeten Laufrad verbunden. Das zweite Laufrad, das eine durchgehende Zentrierbohrung in der Laufradnabe aufweist, wird nach der Montage der Lagerung als letztes Teil auf das freie Ende der Laufradwelle aufgesteckt und befestigt.
Mit dieser erprobten Bauweise ergibt sich eine kurze Baulänge und unter Beachtung der zulässigen Verkstoffbeanspruchungen eine hohe Betriebssicherheit eines derartigen Abgasturboladers. Maßgebend für die erreichbare Grenzdrehzahl ist die Werkstoffbeanspruchung an der Zentrierbohrung in der Laufradnabe des zweiten Laufrades. Gegenüber einer Vollscheibe ist die Werkstoffbeanspruchung an der Bohrung der Laufradnabe bei gleicher Drehzahl fast doppelt so groß.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Abgasturbolader zu schaffen, bei dem die radial ungeteilten Lager zwischen den Laufrädern angeordnet und beide Laufräder ohne Nabenbohrung ausgebildet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal von Patentanspruch 1 gelöst und durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 10 weiter ausgestaltet.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das bisherige Prinzip der axialen Montage unter ständiger Sichtkontrolle beibehalten werden kann, daß die Ausnutzung der bekannten Vorteile von Vollscheiben-Laufrädern bei dieser bewährten Lagerausbildung für Abgasturbolader möglich ist, daß sich z.B. bei gegebenen Werkstoff eine Erhöhung der Grenzdrehzahl ergibt, oder daß für eine angestrebte höhere Grenzdrehzahl der Übergang auf einen Werkstoff höherer Festigkeit und damit höherem Preis vermeidbar ist.
Zwei Ausführungebeispiele der Erfindung sind in der Zeichnu ig dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 Längsschnitt durch einen Abgasturbolader Figur 2 Ausschnitt mit einer Variante der Wellenverbindung
Ein Abgasturbolader besitzt je ein Laufrad für eine Abgasturbine 11 und ein Ladeluftgebläse 12, wobei die radial ungeteilten Lager 13, 14 zwischen den beiden Laufrädern angeordnet sind. An jedem der beiden als Vollscheiben ausgebildeten Laufräder 1st auf den nach der Montage einander zugekehrten Seiten ein Wellenstununel angeordnet. Bei dem Laufrad für das Ladeluftgebläse 12 ist der Wellenstummel als Gewindebolzen ausgebildet, der mit dem Laufrad an seinem Flanschende 19 durch Schweißen, vorzugsweise durch Reibschweißen verbunden ist. Der Wellenstununel am Laufrad für die Abgasturbine 11 ist als Lagertragrohr 16 ausgebildet und besitzt in einer zentralen Sacklochbohrung 17 ein zum Gewindebolzen 15 passendes Mutterngewinde 18. Das Lagertragrohr 16 ist mit seinem Flanschende 20 auf einer Ringfläche durch Reibschweißen mit dem Laufrad für die Abgasturbine 11 verbunden.
Mit dem Zusammenbau des Abgasturboladers wird ausgehend vom Laufrad für die Abgasturbine 11 begonnen. Nachdem alle zwi-
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sehen den Laufrädern angeordneten Teile montiert sind, wird das Laufrad für das Ladeluftgebläse 12 über den Gewindebolzen 13 und das Mutterngewinde 18 ie Lagertragrohr 16 mit den Laufrad für die Abgasturbine 11 verschraubt. Zur Drehmomentübertragung zwischen Abgasturbine 11 und Ladeluftgebläse 12 wird die Gewindeverbindung so verspannt, daß an den aneinander anliegenden Stirnflächen von Lagertragrohr 16, Zwischenring 21 und Laufrad für das Ladeluftgebläse 12 ausreichender Reibschluß entsteht.
In Figur 2 ist eine Variante für die Wellenverbindung zwischen dem Laufrad für die Abgasturbine 11 und dem Laufrad für das Ladeluftgebläse 12 dargestellt. Das Mutterngewinde 28 ist dabei in einem kurzen Wellenstummel 27 des Laufrades der Abgasturbine angeordnet und das als loses Teil ausgebildete Lagertragrohr 26 auf dem Wellenstummel 27 zentriert. Gegenüber der Ausführung nach Figur 1 ist der Gewindebolzen 25 etwas langer ausgebildet. Die Montage des Abgasturboladers erfolgt in der gleichen wie vorstehend beschriebenen Weise.
Eine in der Zeichnung nicht dargestellte weitere Variante für die Wellenverbindung zwischen dem Laufrad für die Abgasturbine 11 und dem Laufrad für das Ladeluftgebläse 12 besteht darin, daß der als Bolzen ausgebildete Wellenstummel mit dem Sackloch im anderen Wellenstummel einen kegeligen oder zylindrischen Preßverband bildet.
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Claims (1)

  1. MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION FRIEDRICHSHAFEN GMBH
    Friedrichshafen
    Patentansprüche
    Abgasturbolader ait je einem Laufrad für eine Abgasturbine und ein Ladeluftgebläse, deren radial ungeteilte Lagerung zwischen den beiden Laufrädern angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Laufräder Vollscheiben sind, daß an jedem Laufrad ein Wellenstummel angeordnet ist, der bei dem einen Laufrad als Bolzen und bei dem anderen Laufrad mit einem Sackloch zur axialen Festlegung des Bolzens ausgebildet ist.
    2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Wellenstummel als Gewindebolzen (15) und das Sackloch im anderen Wellenstummel als dazu passendes Mutterngewinde (18) ausgebildt ist.
    3. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    der
    daß als Bolzen ausgebildete Wellenstummel und das Sackloch im anderen Wellenstummel einen Preßverband bilden.
    k. Abgasturbolader nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der als Bolzen ausgebildete Wellenstummel durch Schweißen mit dem Laufrad verbunden ist.
    5. Abgasturbolader nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen mit einem Flanschende (19) durch Reibschweißen mit dem Laufrad verbunden ist.
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    6. Abgasturbolader nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Sackloch ausgestattete Wellenstummel mit einem Flanschende (20) auf einer Ringfläche mit dem Laufrad durch Reibschweißen verbunden ist.
    7. Abgasturbolader nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenstummel mit dem Sackloch am Außendurchmesser als Lagertragrohr (16) ausgebildet ist.
    8. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenstummel für das Sackloch und das Laufrad
    einstückig aus gleichem Werkstoff bestehen.
    9. Abgasturbolader nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagertragrohr (26) ein loses, am Wellenstummel (27) des Laufrades zentriertes Teil ist.
    10. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch am Laufrad der Abgasturbine (ll) angeordnet ist.
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DE19813101162 1981-01-16 1981-01-16 Abgasturbolader Expired DE3101162C2 (de)

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