KR101343662B1

KR101343662B1 - Guide apparatus for an exhaust turbo supercharger of a reciprocating piston engine operated with heavy oil

Info

Publication number: KR101343662B1
Application number: KR1020070048837A
Authority: KR
Inventors: 토마스 지베르트; 안드레 포게스
Original assignee: 만 디젤 앤 터보 에스이
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2013-12-20
Also published as: JP5265882B2; JP2007309323A; JP2007309325A; CH700911B1; CH701095B1; JP5179088B2; KR101369579B1; JP5469296B2; KR101391560B1; CH700499B1; KR20070112067A; KR20070112069A; JP2007309324A; KR20070075361A

Abstract

중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진의 배기 터보 과급기의 특히 축류 터빈용 가이드 장치는 배기 터보 과급기의 가스 유입 하우징의 제1 하우징 부분(2) 내에 각각 하나의 회전 축선(A)을 중심으로 회전 가능하게 지지된 다수의 가이드 블레이드(1)를 포함한다. 상기 가이드 장치는 보상 링(5)을 포함하며, 상기 보상 링은 상기 가이드 블레이드(1)와 상기 가스 유입 하우징의 제2 하우징 부분(6) 사이에 배치되고, 상기 회전 축선(A)의 방향으로 상기 제1 하우징 부분(1)에 대해 예비 응력을 받을 수 있다.The guide device for the exhaust turbocharger of the reciprocating piston engine, especially of heavy oil, is rotatably supported about one rotational axis A in the first housing part 2 of the gas inlet housing of the exhaust turbocharger, respectively. A plurality of guide blades 1. The guide device comprises a compensation ring 5, which is arranged between the guide blade 1 and the second housing part 6 of the gas inlet housing, in the direction of the axis of rotation A. A prestress may be applied to the first housing part 1.

Description

중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진의 배기 터보 과급기용 가이드 장치{GUIDE APPARATUS FOR AN EXHAUST TURBO SUPERCHARGER OF A RECIPROCATING PISTON ENGINE OPERATED WITH HEAVY OIL}GUIDE APPARATUS FOR AN EXHAUST TURBO SUPERCHARGER OF A RECIPROCATING PISTON ENGINE OPERATED WITH HEAVY OIL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 장치의 평면도.1 is a plan view of a guide device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따른, 가이드 장치의 부분 단면도.FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the guide device along line II-II of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 상부 영역의 확대도.3 is an enlarged view of the upper region of FIG. 2;

도 4는 도 2의 선 Ⅳ-Ⅳ을 따른, 가이드 장치의 부분도.4 is a partial view of the guide device, taken along line IV-IV of FIG. 2;

도 5는 도 1의 선 Ⅴ-Ⅴ을 따른, 가이드 장치의 부분도.FIG. 5 is a partial view of the guide device along line VV of FIG. 1; FIG.

도 6은 도 4에 도시된 보상 링의 부분 확대도.6 is a partially enlarged view of the compensation ring shown in FIG. 4.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 가이드 블레이드1: guide blade

2 : 외부 가이드 링2: outer guide ring

3 : 조절 장치3: adjuster

3.1 : 조절 레버3.1: Adjustment lever

3.2 : 조절 링3.2: adjustable ring

3.3 : 핀3.3: pin

4 : 밀봉 커버4: sealing cover

5 : 내부 가이드 링5: inner guide ring

6 : 지지 링6: support ring

7 : 압력 챔버7: pressure chamber

8 : 슬롯8: slot

9 : 언더 컷9: undercut

10 : RB 스크루10: RB screw

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진의 배기 터보 과급기의 터빈용 가이드 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a guide device for a turbine of an exhaust turbocharger of a reciprocating piston engine operated with heavy oil, according to the preamble of claim 1.

배기 터보 과급기의 터빈에는 엔진의 배기 가스가 유입된다. 유입된 배기 가스는 터빈과 결합된 압축기 휠을 구동시키고, 상기 압축기 휠은 엔진에 압축된 신선한 공기를 공급함으로써 효율을 높인다. 배기 가스는 그 압축 에너지를 가급적 최적으로 변환하기 위해 가이드 블레이드에 의해 터빈의 블레이드로 안내된다. DE 103 11 205 B3 및 US 4,804,316 에는 하나의 작동점에 대해서만 최적으로 설계될 수 있는 강성 가이드 장치 외에, 가변 터빈 구조를 가진 방사류 터빈용 가이드 장치가 공지되어 있으며, 상기 가이드 장치의 블레이드는 배기 흐름을 제어하기 위해 조절 가능하다. "제어"는 이하에서 "조절" 도 포함할 수 있다. 즉, 제어 값의 설정은 설정 값 및 실제 값에 의존한다.The exhaust gas of the engine flows into the turbine of the exhaust turbo supercharger. The incoming exhaust gas drives the compressor wheel associated with the turbine, which increases efficiency by supplying compressed air to the engine. The exhaust gas is guided to the blades of the turbine by the guide blades so as to optimally convert the compression energy thereof. In addition to rigid guide devices which can be optimally designed for only one operating point, DE 103 11 205 B3 and US Pat. No. 4,804,316 are known guide devices for radial flow turbines with variable turbine construction, the blades of which are exhaust streams. It is adjustable to control it. "Control" may also include "adjustment" below. That is, the setting of the control value depends on the setting value and the actual value.

가이드 블레이드들은 유동 채널 내에 배치되고, 배기 흐름을 제어하기 위해, 가이드 블레이드가 회전 가능하게 지지된 제1 하우징 부분에 대해 그리고 회전 축선의 방향으로 상기 제1 하우징 부분에 마주 놓인 제2 하우징 부분에 대해 선회된다. 이 경우에는 제1 하우징 부분과 가이드 블레이드 사이의 갭 및 가이드 블레이드와 제2 하우징 부분 사이의 갭을 통한 가이드 블레이드의 과류 위험이 있고, 이는 배기 흐름의 방향 전환 및 그에 따라 배기 터보 과급기의 효율에 영향을 준다. 상기 갭들은 개별 부품들의 상이한 열 팽창으로 인해, 즉 재료, 치수 및 작동 온도에 따라 주어지거나 커질 수 있다.The guide blades are disposed in the flow channel, to control the exhaust flow, with respect to the first housing portion rotatably supported by the guide blade and against the second housing portion facing the first housing portion in the direction of the axis of rotation. Is turning. In this case there is a risk of overflow of the guide blades through the gap between the first housing portion and the guide blades and the gap between the guide blade and the second housing portion, which affects the direction of the exhaust flow and thus the efficiency of the exhaust turbocharger. Gives. The gaps can be given or enlarged due to the different thermal expansion of the individual parts, ie depending on the material, dimensions and operating temperature.

특히 2 사이클 디젤 엔진의 경우와 같이, 배기 터보 과급기 내의 압력이 높을수록, 상기 위험이 더 커진다. 압력이 높은 경우, 축류 터빈을 가진 배기 터보 과급기가 주로 사용되며, 상기 터빈의 경우 가이드 블레이드는 휘어진 실린더 면에 서 회전한다. 가이드 블레이드가 2개의 편평한 디스크 사이에서 조절되는 방사류 터빈과는 달리, 상기 복잡한 구조는 갭의 문제를 증대시키므로, 특히 조절 가능한 가이드 장치를 가진 2 사이클 디젤 엔진용 축류 터빈을 가진 배기 터보 과급기의 경우, 가이드 블레이드와, 유동 채널을 형성하는 하우징 부분 사이의 갭에서 과류 문제가 발생할 수 있다.The higher the pressure in the exhaust turbocharger, especially as in the case of two cycle diesel engines, the greater the risk. At high pressures, exhaust turbochargers with axial turbines are mainly used, in which case the guide blades rotate on the curved cylinder surface. Unlike radial flow turbines in which the guide blades are regulated between two flat disks, the complex structure increases the problem of gaps, especially in the case of exhaust turbochargers with axial flow turbines for two cycle diesel engines with adjustable guide devices. In the gap between the guide blade and the portion of the housing forming the flow channel, an overflow problem can occur.

DE 103 11 205 B3는 제1 하우징 부분 내에 회전 및 축방향 운동 가능하게 지지된 가이드 블레이드가 디스크 스프링 패킷에 의해 그 회전 축선의 방향으로 제2 하우징 부분에 대해 예비 응력을 받는 방사류 터빈을 위해 제시된다. 각각의 가이드 블레이드에 할당 배치된 개별 디스크 스프링 패킷으로 인해, 상기 해결책은 많 은 제조 및 조립 비용을 필요로 할 뿐만 아니라, 개별 스프링 패킷의 공차로 인해 모든 가이드 블레이드의 균일한 예비 응력이 보장될 수 없다.DE 103 11 205 B3 presents for a radial flow turbine in which a guide blade which is rotatably and axially supported in a first housing part is prestressed with respect to the second housing part in the direction of its axis of rotation by a disc spring packet. do. Due to the individual disk spring packets assigned to each guide blade, not only does the solution require a lot of manufacturing and assembly costs, but the tolerance of the individual spring packets can ensure uniform prestress of all guide blades. none.

마찬가지로 방사류 터빈에 관련한 US 4,804,316 호에는 가이드 블레이드가 회전 가능하지만, 축방향 운동 불가능하게 지지된 제1 하우징 부분은 전체적으로 축방향 운동 가능하게 지지되고, 디스크 스프링에 의해 제2 하우징 부분에 대해 예비 응력을 받는다. 그러나, 가이드 블레이드보다 긴 스페이서는 제1 하우징 부분과 제2 하우징 부분에 대한 밀봉 방식 접촉 및 그에 따라 가이드 블레이드와 제1 하우징 부분 또는 제2 하우징 부분 사이의 갭의 밀봉을 방해한다. 또한, 디스크 스프링은 가이드 블레이드를 포함한 완전한 제1 하우징 부분을 이동시켜야 하는 단점이 있다. 이는 스프링에 부하를 주고 가이드 블레이드를 포함하는 제1 하우징 부분으로 이루어진 스프링 질량 시스템의 바람직하지 않은 고유 주파수를 야기할 수 있다. 게다가, 가이드 블레이드를 회전시키기 위한 조절 장치는 제1 하우징 부분의 축방향 운동을 보상해야 한다. Similarly in US 4,804,316 relating to a radial flow turbine, the guide blade is rotatable, but the first housing part which is axially immovably supported is entirely axially supported and is preliminarily stressed against the second housing part by means of a disk spring. Receives. However, spacers longer than the guide blades interfere with hermetic contact with the first housing portion and the second housing portion and thus sealing the gap between the guide blade and the first housing portion or the second housing portion. In addition, the disc spring has the disadvantage of having to move the complete first housing part, including the guide blade. This may cause an undesirable natural frequency of the spring mass system consisting of the first housing portion which loads the spring and includes the guide blades. In addition, the adjusting device for rotating the guide blades must compensate for the axial movement of the first housing part.

본 발명의 과제는 유동 채널과 그 안에 배치된 가이드 블레이드 사이의 갭 크기가 감소된, 중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진의 배기 터보 과급기의 터빈용 가이드 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a guide device for a turbine of an exhaust turbocharger of a heavy oil operated reciprocating piston engine with a reduced gap size between the flow channel and the guide blades disposed therein.

상기 과제는 청구항 1의 특징을 가진 가이드 장치에 의해 해결된다.The problem is solved by a guide device having the features of claim 1.

본 발명에 따른 가이드 장치는 중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진의 배기 흐 름을 터빈 블레이드로 안내하기 위해 다수의 가이드 블레이드를 포함한다. 이들은 배기 터보 과급기의 가스 유입 하우징 내의 유동 채널 내에 각각 하나의 회전 축선을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 유동 채널 내의 유동 상태, 특히 터빈 블레이드의 유입을 변화시키기 위해, 조절 장치에 의해 그들 각각의 회전 축선을 중심으로 선회될 수 있다.The guide device according to the invention comprises a plurality of guide blades for guiding the exhaust flow of the heavy oil-operated reciprocating piston engine to the turbine blades. They are rotatably supported about one rotational axis in the flow channel in the gas inlet housing of the exhaust turbocharger, respectively, and their respective rotations by means of a regulating device to change the flow state in the flow channel, in particular the inflow of the turbine blades. It can be pivoted about an axis.

가이드 블레이드들은 배기 터보 과급기의 가스 유입 하우징의 제1 하우징 부분 내에 회전 가능하게 지지된다. 베어링은 롤러 베어링 및/또는 미끄럼 베어링을 포함할 수 있다. 바람직하게는 제1 하우징 부분은 가스 유입 하우징의 통합 구성 부분이거나, 가스 유입 하우징에 축방향 운동 및/또는 회전 불가능하게 연결된다. 제1 하우징 부분 내에 또는 상에 조절 장치를 배치하는 것이 특히 바람직하다. 상기 조절 장치는 예컨대 터빈 축선을 중심으로 회전 가능한 조절 링을 포함할 수 있고, 제1 하우징 부분에 대한 상기 조절 링의 회전은 조절 레버를 통해 개별 가이드 블레이드의 그 각각의 회전 축선을 중심으로 하는 선회를 일으킨다. 이와 관련해서, DE 10 2006 023 661 및 DE 100 13 335 A1을 참고할 수 있고, 그 내용은 본 출원서 포함된다.The guide blades are rotatably supported in the first housing portion of the gas inlet housing of the exhaust turbocharger. The bearings may include roller bearings and / or sliding bearings. Preferably the first housing portion is an integral component of the gas inlet housing or is axially rotatable and / or rotatably connected to the gas inlet housing. Particular preference is given to placing the adjusting device in or on the first housing part. The adjusting device may comprise, for example, an adjusting ring rotatable about the turbine axis, the rotation of the adjusting ring about the first housing part being pivoted about its respective axis of rotation of the individual guide blades via the adjusting lever. Causes In this regard, reference may be made to DE 10 2006 023 661 and DE 100 13 335 A1, the contents of which are incorporated herein.

본 발명에 따라 가이드 장치는 보상 링을 포함하며, 상기 보상 링은 가이드 블레이드와 가스 유입 하우징의 제2 하우징 부분 사이에 배치되고, 회전 축선의 방향으로 제1 하우징 부분에 대해 예비 응력을 받을 수 있다.According to the invention the guide device comprises a compensation ring, which is arranged between the guide blade and the second housing part of the gas inlet housing and can be prestressed against the first housing part in the direction of the axis of rotation. .

회전 축선의 방향으로 제1 하우징 부분에 대한 예비 응력에 의해 보상 링 및 이 보상 링에 의해 가이드 블레이드가 제1 하우징 부분에 대해 가압됨으로써, 가이드 블레이드와 그것이 지지된 제1 하우징 부분 사이의 갭이 감소한다. 동시에, 가이드 블레이드와 보상 링 사이의 갭이 감소함으로써, 유동 채널의 2개의 서로 마주 놓인 측면에서 가이드 블레이드의 과류가 감소하거나 또는 방지된다.The compensation ring and the guide blade are pressed against the first housing part by preliminary stresses on the first housing part in the direction of the axis of rotation, thereby reducing the gap between the guide blade and the first housing part on which it is supported. do. At the same time, the gap between the guide blade and the compensating ring is reduced, thereby reducing or preventing overflow of the guide blades on two opposite sides of the flow channel.

보상 링에 의해 모든 가이드 블레이드에는 동일한 예비 응력이 가해질 수 있다. 또한, 개별적으로 예비 응력을 받는 가이드 블레이드에 비해 제조 및 조립 비용이 현저히 감소한다. 바람직하게는 조절 장치가 고정된 제1 하우징 부분 내에 또는 상에 배치될 수 있고, 이는 특히 그 피봇식 연결 및 지지를 간소화할 수 있다. 가이드 블레이드가 지지된 제1 하우징 부분을 유동 채널에 대해 밀봉하는 것은 바람직하게는 생략될 수 있거나 또는 구조적으로 간단히 형성될 수 있다.The same prestress can be applied to all guide blades by means of a compensating ring. In addition, manufacturing and assembly costs are significantly reduced compared to individually prestressed guide blades. Preferably the adjusting device can be arranged in or on the fixed first housing part, which can in particular simplify its pivotal connection and support. The sealing of the first housing portion on which the guide blade is supported against the flow channel may preferably be omitted or simply formed structurally.

바람직하게는 보상 링이 제2 하우징 부분에 대해 밀봉된다. 상기 제2 하우징 부분과 상기 보상 링은 가이드 블레이드용 베어링을 가질 필요가 없기 때문에, 상기 밀봉은 구조적으로 간단하고 확실하게 구현될 수 있다.Preferably the compensation ring is sealed against the second housing part. Since the second housing part and the compensation ring need not have bearings for the guide blades, the sealing can be implemented simply and reliably in construction.

바람직하게는 상기 베어링에 마주 놓인 가이드 블레이드의 측면에서 보상 링에 의한 힘 작용으로 인해, 베어링과 상호 작용하는 조절 장치의 셀프 록킹 위험이 감소한다.Preferably due to the force action by the compensating ring on the side of the guide blade facing the bearing, the risk of self-locking of the adjusting device interacting with the bearing is reduced.

방사류 터빈의 경우, 회전 축선은 바람직하게는 터빈 축선에 대해 평행하게 배치됨으로써, 가이드 블레이드가 2개의 편평한 디스크 사이로 선회된다. 축류 터빈의 경우, 가이드 블레이드의 회전 축선은 방사방향으로 배치되어, 터빈 축선과 70° 내지 110°범위, 바람직하게는 80° 내지 100°범위, 특히 바람직하게는 90°의 각을 형성한다.In the case of a radial flow turbine, the axis of rotation is preferably arranged parallel to the turbine axis so that the guide blade is pivoted between two flat disks. In the case of an axial turbine, the axis of rotation of the guide blades is arranged radially to form an angle with the turbine axis in the range of 70 ° to 110 °, preferably in the range of 80 ° to 100 °, particularly preferably 90 °.

따라서, 방사류 터빈의 경우, 보상 링은 터빈 축선의 방향으로 예비 응력을 받을 수 있다. 이를 위해, 보상 링은 예컨대 터빈 축선의 방향으로 이동 가능하게 가스 유입 하우징의 제2 하우징 부분 내에 지지될 수 있고, 바람직하게는 상기 제 2 하우징 부분에 대해 밀봉된다. 또한, 보상 링은 상기 방향으로 탄성 변형 가능하게 형성될 수 있다.Thus, in the case of a radial flow turbine, the compensation ring can be prestressed in the direction of the turbine axis. For this purpose, the compensating ring can be supported in the second housing part of the gas inlet housing, for example, movably in the direction of the turbine axis, and is preferably sealed against the second housing part. In addition, the compensation ring may be formed to be elastically deformable in the direction.

본 발명에 따른 가이드 장치는 축류 터빈에 사용되는 것이 특히 바람직하다. 이를 위해, 보상 링은 바람직하게는 방사방향으로 변형될 수 있어서, 가이드 블레이드와 유동 채널의 방사방향 크기 사이의 차이를 보상한다. 상기 차이는 가이드 블레이드와 가스 유입 하우징의 제1 및 제2 하우징 부분의 상이한 열 팽창으로 인해 나타난다.The guide device according to the invention is particularly preferably used in an axial turbine. To this end, the compensation ring can preferably be deformed radially, to compensate for the difference between the radial extent of the guide blade and the flow channel. This difference is due to the different thermal expansion of the guide blade and the first and second housing portions of the gas inlet housing.

이러한 변형은 보상 링의 탄성 또는 소성 팽창 또는 수축에 의해서만 실현될 수 있다. 바람직하게 보상 링은 연속하는 슬롯을 가지며, 상기 슬롯은 보상 링이 방사방향으로 팽창되면 원주 방향으로 확대된다. 특히 슬롯에 인접한 영역에서 보상 링의 변형을 일으키기 위해, 보상 링은 상기 연속하는 슬롯 내에서 원주 방향으로 서로 중첩하는 에지를 가질 수 있다. 이들은 보상 링의 팽창 시에 서로 미끌어짐으로써, 슬롯에 인접한 영역에서 슬라이드 베어링 방식으로 작용한다.Such deformation can only be realized by the elastic or plastic expansion or contraction of the compensation ring. Preferably the compensation ring has a contiguous slot which expands in the circumferential direction when the compensation ring expands in the radial direction. In particular, in order to cause deformation of the compensation ring in the region adjacent to the slot, the compensation ring can have edges which overlap each other in the circumferential direction within the successive slots. They slide to each other upon expansion of the compensating ring, thus acting in a slide bearing manner in the region adjacent to the slot.

특히, 보상 링이 제2 하우징 부분에 대해 밀봉되면, 서로 중첩하는 에지가 밀봉 립으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 유동 채널로부터 보상 링과 제2 하우징 부분 사이로 또는 보상 링의 슬롯을 통해 적은 배기 가스가 배출되거나 또는 배기 가스가 배출되지 않고 가급적 완전히 터빈에 공급된다. 역으로, 보상 링 은 보상 링과 제2 하우징 부분 사이에 있는 압력 하의 유체에 의해 유압식으로 또는 공압식으로 예비 응력을 받으며, 이 경우 상기 유체는 유동 채널 내로 배출되지 않는다.In particular, if the compensating ring is sealed against the second housing part, it is preferable that the edges overlapping each other are formed with a sealing lip. Thus, less exhaust gas is emitted from the flow channel between the compensating ring and the second housing part or through the slot of the compensating ring or the exhaust gas is supplied to the turbine as completely as possible. Conversely, the compensation ring is prestressed hydraulically or pneumatically by the fluid under pressure between the compensation ring and the second housing part, in which case the fluid is not discharged into the flow channel.

보상 링의 유압식 또는 공압식 예비 응력은 또한 보상 링에 그 원주에 걸쳐 균일하게 작용하는 장점을 갖는다. 또한, 이를 위해 사용되는 유체, 예컨대 공기, 유압 오일 등의 열 팽창에 의해 보상 링의 예비 응력 특성이 조절될 수 있다. 예컨대, 가열시 주변 부품, 특히 보상 링 및 제2 하우징 부분보다 더 심하게 팽창되는, 높은 열 팽창 계수를 가진 유체가 선택되면, 예비 응력은 작동 온도의 상승에 따라 커진다. 따라서, 배기 터빈의 부하가 크고 배기 가스 압력 및 배기 가스 온도가 높을 때, 가이드 블레이드의 과류가 확실하게 방지될 수 있다. 보상 링의 공압식 및 특히 유압식 예비 응력의 다른 장점은 이를 위해 사용되는 유체의 댐핑 특성에 있다. 상기 댐핑 특성은 제2 하우징 부분에 대한 보상 링의 진동을 댐핑함으로써, 예컨대 가이드 블레이드에 의해 유도된 진동 여기를 저지할 수 있다. 다른 장점은 예비 응력이 특정 유체 압력의 조절에 의해 쉽게 미리 주어진 값으로 조절될 수 있다는 것이다.The hydraulic or pneumatic prestress of the compensation ring also has the advantage of acting uniformly over its circumference of the compensation ring. In addition, the prestress characteristics of the compensation ring can be adjusted by thermal expansion of the fluid used for this purpose, such as air, hydraulic oil and the like. For example, if a fluid with a high coefficient of thermal expansion is selected that expands more severely than the surrounding components, in particular the compensating ring and the second housing portion upon heating, the prestressing stress increases with an increase in operating temperature. Therefore, when the load of the exhaust turbine is large and the exhaust gas pressure and the exhaust gas temperature are high, overflow of the guide blade can be reliably prevented. Another advantage of the pneumatic and in particular hydraulic prestress of the compensating ring lies in the damping properties of the fluid used for this purpose. The damping characteristic can damp vibrations induced by the guide blades, for example, by damping vibrations of the compensation ring relative to the second housing portion. Another advantage is that the prestress can be easily adjusted to a predetermined value by adjusting the specific fluid pressure.

이러한 이유 때문에, 유압식 또는 공압식 예비 응력은 방사류 터빈 및 축류 터빈에 바람직하다. 이를 실현하기 위해, 보상 링과 제2 하우징 부분 사이에는 압력 챔버가 형성되고, 상기 압력 챔버 내에서 압력 하의 유체가 보상 링에 제2 하우징 부분으로부터 떨어져 제1 하우징 부분을 향해 예비 응력을 가한다.For this reason, hydraulic or pneumatic prestresses are preferred for radial and axial turbines. To realize this, a pressure chamber is formed between the compensating ring and the second housing part, in which fluid under pressure exerts a prestress on the compensating ring toward the first housing part away from the second housing part.

추가로 또는 대안으로서, 보상 링은 기계식으로 회전 축선의 방향으로 제1 하우징 부분에 대해 예컨대 디스크 스프링 등에 의해 예비 응력을 받을 수 있다. 이러한 기계식 예비 응력은 고장에 대해 안전성을 가지며 특히 보상 링과 제2 하우징 부분 사이의 누설에 대해 민감하지 않다는 장점을 갖는다.Additionally or alternatively, the compensating ring may be prestressed mechanically, for example by a disc spring or the like, against the first housing part in the direction of the axis of rotation. This mechanical prestress has the advantage of being safe against failure and in particular not sensitive to leakage between the compensating ring and the second housing part.

바람직하게 보상 링의 예비 응력은 보상 링이 작동 중에 발생하는 전체 온도 범위에서 가이드 블레이드를 제1 하우징 부분에 대해 고정하도록 선택된다. 개별 부품의 상이한 열 팽창 특성 및 상이한 가열에 의해, 가이드 블레이드와 유동 채널 사이에서 이론적으로 발생하는 갭이 변한다. 따라서, 작동을 시작할 때, 큰 면에 배기 가스가 직접 블로잉되는 작은 체적의 가이드 블레이드는 제1 및 제2 하우징 부분 및 보상 링보다 더 세게 가열된다. 작동 중에 온도가 보상되는 한편, 부하 감소시 가스 유입 하우징은 신속히 냉각하는 가이드 블레이드보다 더 오래 열을 저장한다. 유동 채널과 가이드 블레이드 사이에 열로 인한 공차가 최대로 발생할 때도 예비 응력이 보상 링을 가이드 블레이드에 대해 가압하도록 예비 응력이 선택되면, 가이드 블레이드와 유동 채널 사이의 갭을 통한 과류가 방지된다. 역으로, 보상 링에게 예비 응력을 주는 스프링 강성은, 바람직하게는 유동 채널과 가이드 블레이드 사이에 열로 인한 공차가 최소로 발생할 때도 가이드 블레이드의 방해 없는 운동이 가능하도록 선택된다. 이를 위해, 예비 응력 및 유압식 또는 공압식 예비 응력에서의 스프링 강성이 유체 및 유체 량의 선택에 의해 미리 주어지는 것이 특히 바람직하다.Preferably the prestress of the compensation ring is selected to fix the guide blade to the first housing portion over the entire temperature range in which the compensation ring occurs during operation. Different thermal expansion properties and different heating of the individual parts change the gap that theoretically occurs between the guide blade and the flow channel. Thus, at the beginning of operation, the small volume of guide blades, on which the exhaust gas is blown directly to the large side, is heated harder than the first and second housing parts and the compensation ring. While the temperature is compensated for during operation, the gas inlet housing stores heat longer than the rapidly cooling guide blades when the load is reduced. If preliminary stress is selected such that the prestress stress presses the compensation ring against the guide blade even when heat tolerance between the flow channel and the guide blade occurs at maximum, overflow through the gap between the guide blade and the flow channel is prevented. Conversely, the spring stiffness that pre-stresses the compensating ring is preferably selected to allow unobstructed movement of the guide blade even when minimal heat tolerance occurs between the flow channel and the guide blade. For this purpose, it is particularly preferred that the prestress and the spring stiffness at the hydraulic or pneumatic prestress be given in advance by the choice of the fluid and the amount of fluid.

가이드 블레이드 및 제1 하우징 부분의 상이한 열 팽창을 보상하기 위해, 가이드 블레이드가 제1 하우징 부분 내에 회전 축선의 방향으로 축방향 운동 가능하 게 지지됨으로써 상기 방향에서 제1 하우징 부분으로부터 떨어질 수 있는 것이 바람직하다. 예비 응력을 받는 보상 링은 베어링에 마주 놓인 측면에서 가이드 블레이드에 대해 가압되어 거기서 과류를 방지한다. 보상 링에 의한 마주 놓인 측면에 대한 작용에 의해, 가이드 블레이드는 제1 하우징 부분에 대해 충분히 예비 응력을 받으며, 따라서 가이드 블레이드의 상기 측면에서도 과류가 방지된다. 바람직하게는 가이드 블레이드들이 제1 하우징 부분 내에 회전 및 축방향 운동 가능하게 지지되는, 가이드 블레이드의 축들이 밀봉될 수 있다.In order to compensate for the different thermal expansion of the guide blade and the first housing portion, it is preferred that the guide blade can be axially movable in the direction of the axis of rotation in the first housing portion so that it can be moved away from the first housing portion in that direction. Do. The prestressed compensation ring is pressed against the guide blades on the side facing the bearing to prevent overflow there. By acting on opposite sides by the compensating ring, the guide blade is sufficiently prestressed against the first housing part, thus preventing overflow on this side of the guide blade as well. Preferably the axes of the guide blades can be sealed, in which the guide blades are rotatably and axially supported in the first housing portion.

다른 과제, 장점 및 특징들은 종속 청구항 및 하기의 실시예 설명에 제시된다.Other objects, advantages and features are set out in the dependent claims and the following description of the examples.

도 1은 2 사이클 디젤 엔진 형태의, 중유로 작동되는 (도시되지 않은) 왕복 피스톤 엔진의 (도시되지 않은) 배기 터보 과급기의 축류 터빈용의, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 장치를 평면도로 도시한다. 가이드 장치는 다수의 가이드 블레이드(1)를 포함하고, 상기 가이드 블레이드는 외부 가이드 링(2) 형태의 제1 하우징 부분 내에 각각 하나의 회전 축선(A)을 중심으로 회전 가능하게 지지된다.1 shows, in plan view, a guide arrangement according to an embodiment of the invention, for an axial turbine of an exhaust turbocharger (not shown) of a reciprocating piston engine (not shown), operated in heavy fuel oil, in the form of a two cycle diesel engine; do. The guide device comprises a plurality of guide blades 1, each of which is rotatably supported about one rotation axis A in the first housing part in the form of an outer guide ring 2.

외부 가이드 링(2)은 상세히 도시되지 않은 방식으로 예컨대 스크루에 의해 터보 과급기의 가스 유입 하우징과 연결되고, 가이드 블레이드(1)가 선회 가능하게 배치된 배기 터보 과급기를 통해 흐르는 배기 가스용 유동 채널을 부분적으로 한정한다.The outer guide ring 2 is connected to the gas inlet housing of the turbocharger in a manner not shown in detail, for example by means of a screw, and flows through the exhaust channel for exhaust gas flowing through the exhaust turbocharger in which the guide blade 1 is pivotally arranged. Partially limited.

회전 축선(A)을 중심으로 하는 가이드 블레이드(1)의 선회에 의해, 디젤 엔진의 배기 가스가 배기 터보 과급기의 터빈에 유입되는 것이 조절될 수 있다. 특 히, 터빈에 제공되는 배기 흐름의 양과 방향이 변동될 수 있다.By turning the guide blade 1 around the rotation axis A, the inflow of the exhaust gas of the diesel engine into the turbine of the exhaust turbocharger can be adjusted. In particular, the amount and direction of exhaust flow provided to the turbine may vary.

이를 위해, 가이드 블레이드(1)는 각각 하나의 조절 레버(3)를 통해 조절 링(3.2)에 연결됨으로써, 터빈 축선(B)을 중심으로 하는 조절 링(3.2)의 회전은 개별 가이드 블레이드(1)의, 그 각각의 회전 축선(A)을 중심으로 하는 선회를 야기한다. 조절 레버(3.1)와 조절 링(3.2)은 조절 장치(3)를 형성한다.To this end, the guide blades 1 are each connected to the adjustment ring 3.2 via one adjustment lever 3, so that the rotation of the adjustment ring 3.2 about the turbine axis B is controlled by the individual guide blades 1. ) Causes a pivot about its respective axis of rotation (A). The adjusting lever 3.1 and the adjusting ring 3.2 form the adjusting device 3.

유동 채널로부터 나온 배기 가스가 외부 가이드 링(2) 내의 가이드 블레이드(1)의 베어링을 통해 배출되는 것 또는 디퓨져 하우징으로부터 나온 배기 가스가 유동 채널 내로 역류되는 것을 방지하기 위해, 하류에서 밀봉 커버(4)가 외부 가이드 링(2)과 견고하게 나사 결합되어, 가스 유입 하우징 및 이것과 연결된 디퓨져 하우징 사이에 고정된다. 이로 인해, 바람직하게는 전체 배기 가스가 가이드 블레이드(1)에 의해 제어되어 터빈에 공급되므로, 상기 터빈은 가급적 많은 양의 배기 가스 에너지를 터보 과급기의 압축 작업으로 변환시킬 수 있다.In order to prevent exhaust gas from the flow channel from being discharged through the bearing of the guide blade 1 in the outer guide ring 2 or exhaust gas from the diffuser housing from flowing back into the flow channel, a sealing cover 4 ) Is firmly screwed into the outer guide ring 2 and is fixed between the gas inlet housing and the diffuser housing connected thereto. Thus, since the entire exhaust gas is preferably controlled by the guide blade 1 and supplied to the turbine, the turbine can convert as much of the exhaust gas energy as possible into the compression operation of the turbocharger.

특히 밀봉 커버(4)는 구조적으로 간단한 방식으로 가이드 장치 둘레의 가이드 블레이드의 베어링을 통한 바이패스 흐름을 방지한다.In particular, the sealing cover 4 prevents bypass flow through the bearings of the guide blades around the guide device in a structurally simple manner.

가이드 블레이드는 외부 가이드 링(2) 내에 방사방향으로 이동 가능하게 지지된다. 이를 위해, 가이드 블레이드(1)의 샤프트와 상대 회전 불가능하게 그리고 축방향 운동 불가능하게 연결된 조절 레버(3.1)는 홀을 갖는다. 상기 홀은 조절 링(3.2)과 상대 회전 및 축방향 운동 불가능하게 연결된 핀(3.3)을, 가이드 블레이드(1)가 그 회전 축선(A)의 방향으로 이동할 때 조절 레버(3.1)가 핀(3.3)에서 방사방향으로 미끌어지도록, 수용한다. 특히 도 2와 도 3에 나타나는 바와 같이, 가 이드 블레이드(1)의 회전 축선(A)과 핀(3.3)의 종 축선이 터빈 축선(B)에 대해 정확히 수직이 아니라, 상기 터빈 축선에 대해 약간 기울어진다.The guide blade is movably supported radially in the outer guide ring 2. For this purpose, the adjustment lever 3.1 which is connected relative to the shaft of the guide blade 1 in a non-rotating and axially unmovable manner has a hole. The hole has a pin (3.3) connected to the adjustment ring (3.2) so as not to be relative rotational and axially movable, and that the adjustment lever (3.1) is connected to the To slide in the radial direction. 2 and 3, the axis of rotation A of the guide blade 1 and the longitudinal axis of the pin 3.3 are not exactly perpendicular to the turbine axis B, but slightly to the turbine axis. Tilted

가이드 장치는 내부 가이드 링(5) 형태의 보상 링을 포함한다. 상기 내부 가이드 링은 지지 링(6) 형태로 된 가스 유입 하우징의 제2 하우징 부분과 가이드 블레이드(1) 사이에 배치된다. 지지 링은 배기 터보 과급기의 가스 유입 하우징과 견고하게 나사 결합된다.The guide device comprises a compensation ring in the form of an inner guide ring 5. The inner guide ring is disposed between the guide blade 1 and the second housing part of the gas inlet housing in the form of a support ring 6. The support ring is firmly screwed into the gas inlet housing of the exhaust turbocharger.

내부 가이드 링(5)은 외부 가이드 링(2)에 대해 방사방향으로 예비 응력을 받을 수 있다. 이를 위해, 지지 링(6)과 그 안에 방사방향으로 이동 가능하게 지지된 내부 가이드 링(5) 사이에서 유체, 예컨대 공기 또는 유압 오일이 내부 가이드 링(5)과 지지 링(6) 사이에 한정된 압력 챔버(7) 내에 채워진다. 도시된 실시예에서는 압력 챔버(7)가 주변, 특히 유동 채널에 대해 밀봉되는 한편, 상기 실시예의 변형예에서는 유체가 끊임없이 압력 챔버 내로 공급되고, 거기서부터 유동 채널로 배출될 수 있다. 이를 위해, 압력 챔버에는 예컨대 배기 터보 과급기에 의해 압축된 신선한 공기가 공급될 수 있다.The inner guide ring 5 may be prestressed radially with respect to the outer guide ring 2. For this purpose, fluid, for example air or hydraulic oil, is defined between the inner guide ring 5 and the support ring 6 between the support ring 6 and the inner guide ring 5 movably supported radially therein. It is filled in the pressure chamber 7. In the embodiment shown, the pressure chamber 7 is sealed to the surroundings, in particular to the flow channel, while in a variant of the embodiment the fluid can be constantly fed into the pressure chamber and from there it can be discharged into the flow channel. For this purpose, the pressure chamber can be supplied with fresh air compressed by, for example, an exhaust turbocharger.

내부 가이드 링(5)은 방사 방향으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 상기 내부 가이드 링(5)은 탄성적으로 변형 가능하고 연속하는 슬롯(8)을 포함하고(도 4), 상기 슬롯의 마주 놓인 에지는 원주 방향으로 언더 컷(9)을 갖는다(도 6).The inner guide ring 5 can be moved in the radial direction. To this end, the inner guide ring 5 comprises an elastically deformable and continuous slot 8 (FIG. 4), the opposite edge of the slot having an undercut 9 in the circumferential direction (FIG. 4). 6).

변형되지 않은, 비 조립 상태에서, 상기 2개의 에지는 방사방향 갭에 의해 이격된다(도 6). 조립시, 내부 가이드 링(5)은 방사방향으로 탄성적으로 압축됨으로써, 2개의 에지는 원주 방향으로 서로 중첩된다(도 4). 따라서, 언더 컷(9)은 서로 맞물린다.In an unassembled, non-assembled state, the two edges are spaced apart by a radial gap (FIG. 6). In assembly, the inner guide ring 5 is elastically compressed radially so that the two edges overlap one another in the circumferential direction (FIG. 4). Thus, the undercuts 9 mesh with each other.

이는 한편으로는 조립시 탄성적으로 예비 응력을 받는 내부 가이드 링(5)의 의도치 않은 재맞물림을 방지함으로써 조립을 용이하게 한다. 다른 한편으로는 이로 인해 내부 가이드 링(5)이 기계식으로, 즉 그 탄성 변형에 의해 방사방향으로 예비 응력을 받는다. 내부 가이드 링(5)이 방사방향 외부로 팽창하게 하는 이러한 탄성적 예비 응력은 압력 챔버(7) 내의 압력 하의 유체와 상호 작용함으로써, 내부 가이드 링(5)이 기계식으로 및 유압식으로 또는 공압식으로 방사방향 외부로 예비 응력을 받는다. 또한, 상기 2개의 언더 컷은 밀봉 립을 형성하고, 상기 밀봉 립은 압력 챔버(7)로부터 유체의 배출 또는 압력 챔버(7) 내로 배기 가스의 유입을 감소시키거나 또는 방지한다. This, on the one hand, facilitates assembly by preventing inadvertent reengagement of the inner guide ring 5 which is elastically prestressed during assembly. On the other hand this causes the inner guide ring 5 to be prestressed radially mechanically, ie by its elastic deformation. This elastic prestress that causes the inner guide ring 5 to expand radially outward interacts with the fluid under pressure in the pressure chamber 7 so that the inner guide ring 5 radiates mechanically and hydraulically or pneumatically. Pre-stressed out of direction. In addition, the two undercuts form a sealing lip which reduces or prevents the discharge of fluid from the pressure chamber 7 or the inflow of exhaust gas into the pressure chamber 7.

조립시 손상 위험을 줄이기 위해, 언더 컷(9)에 마주 놓인 측면 상에서 각각의 에지가 날카롭지 않게 되기는 하지만, 그럼에도 날카로운 에지가 형성된다. 이는 밀봉 립의 밀봉 작용을 증가시킬 뿐만 아니라, 배기 흐름 내의 이물질에 의해 슬롯(8) 내에 형성된 침착물을 내부 가이드 링(5)으로부터 긁어내기 위해서도 사용된다.In order to reduce the risk of damage in assembly, although each edge is not sharp on the side facing the undercut 9, sharp edges are formed nonetheless. This not only increases the sealing action of the sealing lip, but is also used to scrape deposits from the inner guide ring 5 formed in the slot 8 by foreign matter in the exhaust stream.

내부 가이드 링(5)은 특히 도 5에 나타나는 바와 같이, 하나 이상의 지점에서 지지 링(6)과 상대 회전 불가능하게 그리고 축방향 운동 불가능하게 연결된다. 이를 위해, 지지 링(6) 내에 나사 결합된 RB 스크루(10)의 샤프트가 내부 가이드 링(5) 내의 홀에 방사방향으로 수용된다. 이는 조립을 용이하게 한다. 스크루 샤프트와 홀 사이의 적합한 끼워맞춤에 의해, 압력 챔버(7)로부터 유체가 빠져나가는 것이 감소되거나 또는 방지된다. 상응하는 방식으로, 내부 가이드 링은 그 단부면에서(도 5의 좌측, 우측) 지지 링(6) 또는 가스 유입 하우징(도시되지 않음)에 대해 밀봉된다.The inner guide ring 5, in particular as shown in FIG. 5, is connected relative to the support ring 6 at one or more points in a relative non-rotatable and axially unmovable manner. For this purpose, the shaft of the RB screw 10 screwed into the support ring 6 is received radially in a hole in the inner guide ring 5. This facilitates assembly. By means of a suitable fit between the screw shaft and the hole, the escape of the fluid from the pressure chamber 7 is reduced or prevented. In a corresponding manner, the inner guide ring is sealed against the support ring 6 or the gas inlet housing (not shown) at its end face (left, right side in FIG. 5).

압력 챔버를 채우기 위해, RB 스크루(10)는 그 샤프트가 내부 가이드 링(5) 내의 홀을 해제할 정도로 풀려질 수 있다. 이로 인해, 유체가 소정 압력으로 압력 챔버 내로 채워지고, 후속해서 상기 압력 챔버는 RB 스크루(10)의 조임에 의해 다시 폐쇄된다.To fill the pressure chamber, the RB screw 10 can be loosened to such an extent that the shaft releases a hole in the inner guide ring 5. Due to this, the fluid is filled into the pressure chamber at a predetermined pressure, and the pressure chamber is subsequently closed again by tightening the RB screw 10.

가이드 장치의 부품들은 상이한 열 팽창 특성을 갖는다. 즉, 배기 터보 과급기의 작동 초기에, 먼저 얇고 작은 체적의 가이드 블레이드(1)의 큰 면에 뜨거운 배기 흐름이 제공되어 신속히 가열한다. 가이드 블레이드는 방사방향으로도 비교적 심하게 팽창한다. 내부에 가이드 블레이드(1)가 지지되어 있는, 큰 체적의 외부 가이드 링(2)의 작은 표면에만 배기 가스가 제공되고, 따라서 방사방향으로도 그렇게 심하지 않게 팽창한다. 동일한 것이 지지 링(6)에도 적용된다. 작동 동안, 상기 부품들 간의 온도 보상이 나타난다. 작동 완료 후에, 큰 체적의 외부 가이드 링(2) 및 지지 링(6)은 열을 넓은 면에서 방출하는 가이드 블레이드(1)보다 더 오래 열을 저장하고 따라서 상기 가이드 블레이드(1)보다 더 느리게 수축한다. 따라서, 부품들은 열로 인해 방사방향으로 상이한 크기로 팽창한다. 또한, 부품들이 상이한 열 팽창 계수를 가진 상이한 재료들로 제조되면, 방사방향 팽창의 차이가 커진다.The parts of the guide device have different thermal expansion properties. That is, in the early stage of operation of the exhaust turbocharger, a hot exhaust flow is first provided to the large face of the thin and small volume of the guide blade 1 to heat it quickly. The guide blade expands relatively severely even in the radial direction. Exhaust gas is provided only on the small surface of the large volume of the outer guide ring 2, in which the guide blade 1 is supported therein, and thus expands not so severely in the radial direction. The same applies to the support ring 6. During operation, temperature compensation between the parts is shown. After completion of operation, the large volume of outer guide ring 2 and the support ring 6 store heat longer than the guide blade 1 which dissipates heat in a wider direction and thus shrink more slowly than the guide blade 1. do. Thus, the parts expand to radially different sizes due to heat. Also, if the parts are made of different materials with different coefficients of thermal expansion, the difference in radial expansion becomes large.

본 실시예에서, 가이드 블레이드(1)는 그 회전 축선(A)을 따라 외부 가이드 링(2) 내의 베어링에서 이동되는 방식으로 상기 차이를 보상한다.In this embodiment, the guide blade 1 compensates for the difference in such a way that it is moved in a bearing in the outer guide ring 2 along its axis of rotation A.

외부 가이드 링(2)에 마주 놓인 측면에서, 가이드 블레이드(1)는 내부 가이드 링(5)에 의해 방사 방향으로 외부 가이드 링(2)을 향해, 즉 방사방향 외부로 예비 응력을 받는다. 상기 예비 응력은 한편으로는 기계식으로, 내부 가이드 링(5)이 조립시 그 변형되지 않은 상태(도 6)로부터 방사방향으로 압축되었고 따라서 방사 방향으로 복원하려고 하기 때문에 야기된다. 다른 한편으로 예비 응력은 유압식으로 또는 공압식으로 압력 챔버(7) 내의 압력 하의 유압 오일 또는 압력 하의 공기로부터 야기된다.On the side facing the outer guide ring 2, the guide blade 1 is prestressed by the inner guide ring 5 in the radial direction towards the outer guide ring 2, ie radially outward. The preliminary stress is caused on the one hand mechanically because the inner guide ring 5 has been compressed radially from its undeformed state (FIG. 6) upon assembly and therefore tries to recover in the radial direction. On the other hand, the prestress is caused hydraulically or pneumatically from hydraulic oil under pressure in the pressure chamber 7 or from air under pressure.

보상 링의 예비 응력은 보상 링이 작동 중에 나타나는 전체 온도 범위에서 가이드 블레이드(1)를 외부 가이드 링(2)에 대해 가압하도록 선택된다. 이로 인해, 한편으로는 가이드 블레이드(1)와 내부 가이드 링(5) 사이의 갭이 넌포지티브하게 최소화된다. 마주 놓인 측면에서, 가이드 블레이드(1)는 외부 가이드 링(2)에 대해 가압됨으로써, 거기서 가이드 블레이드(1)와 가이드 링 사이의 갭이 최소화된다. 이는 가이드 블레이드(1)의 방사방향 내측 단부면 또는 외측 단부면에서의 과류를 감소시키거나 또는 방지한다.The prestress of the compensation ring is selected to press the guide blade 1 against the outer guide ring 2 over the entire temperature range in which the compensation ring appears during operation. Due to this, on the one hand, the gap between the guide blade 1 and the inner guide ring 5 is nonpositively minimized. On the opposite side, the guide blade 1 is pressed against the outer guide ring 2, whereby the gap between the guide blade 1 and the guide ring is minimized. This reduces or prevents overflow at the radially inner end face or the outer end face of the guide blade 1.

따라서, 가이드 블레이드(1), 외부 가이드 링(2), 내부 가이드 링(5) 및 지지 링(6)이 작동 중에 열로 인해 상이한 크기로 팽창되면, 가이드 블레이드(1)는 그 베어링 내에서 그 회전 축선(A)을 따라 방사방향으로 이동되고 상기 차이를 보상한다. 항상 예비 응력을 받는 내부 가이드 링(5)의 작용에 의해 외부 가이드 링(2)과 가이드 블레이드(1) 사이의 갭 및 가이드 블레이드(1)와 내부 가이드 링(5) 사이의 갭이 최소화된다.Thus, if the guide blade 1, the outer guide ring 2, the inner guide ring 5 and the support ring 6 are expanded to different sizes due to heat during operation, the guide blade 1 is rotated within its bearing. It is moved radially along axis A and compensates for this difference. The action of the inner guide ring 5, which is always prestressed, minimizes the gap between the outer guide ring 2 and the guide blade 1 and the gap between the guide blade 1 and the inner guide ring 5.

조절 장치(3)는 외부 가이드 링(2)에 대해 상대 이동될 필요가 없으며, 이는 그 지지 및 가이드 블레이드(1)의 베어링의 밀봉을 현저히 용이하게 한다. 또한, 가이드 블레이드(1)가 그 베어링 내에 셀프 록킹 방식으로 고정될 위험 또는 조절 레버가 상기 베어링에 마주 놓인 측면에서 내부 가이드 링(5)의 작용으로 인해 핀(3.3) 상에 셀프 록킹 방식으로 고정될 위험이 감소한다.The adjusting device 3 does not need to be moved relative to the outer guide ring 2, which greatly facilitates its support and sealing of the bearing of the guide blade 1. In addition, the risk of the guide blade 1 being self-locking in its bearing or the locking lever self-locking on the pin 3.3 due to the action of the inner guide ring 5 on the side facing the bearing. Reduce the risk of

작동 중에, 가이드 장치의 부품들의 상이한 열 팽창을 보상하기 위해, 내부 가이드 링(5)의 반경 및 그에 따라 원주가 변한다. 서로 중첩되는 에지가 슬롯(8) 내에서(도 4) 원주 방향으로 서로에 대해 이동된다. 바람직하게는 슬롯(8) 내에 내려앉은, 배기 가스 중의 이물질로 이루어진 침착물이 벗겨져서, 배기 흐름에 의해 휩쓸려 간다. 따라서, 이러한 침착물의 퇴적 및 특히 그것의 고화가 방지될 수 있다. 상기 침착물의 퇴적 및 고화는 내부 가이드 링(5)이 방사방향으로 움직이는 것을 방해할 것이다.During operation, in order to compensate for the different thermal expansion of the components of the guide device, the radius of the inner guide ring 5 and hence the circumference change. Edges overlapping each other are moved relative to one another in the circumferential direction in the slot 8 (FIG. 4). Preferably deposits made of foreign matter in the exhaust gas, which have settled in the slots 8, are stripped off and swept away by the exhaust stream. Therefore, deposition of such deposits and especially solidification thereof can be prevented. The deposition and solidification of the deposit will prevent the inner guide ring 5 from moving in the radial direction.

본 발명에 따른 중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진의 배기 터보 과급기의 터빈용 가이드 장치는, 유동 채널과 그 안에 배치된 가이드 블레이드 사이의 갭 크기가 감소될 수 있다.In the guide device for a turbine of the exhaust turbocharger of a heavy oil-operated reciprocating piston engine according to the present invention, the gap size between the flow channel and the guide blade disposed therein can be reduced.

Claims

배기 터보 과급기의 가스 유입 하우징의 제1 하우징 부분(2) 내에 각각 하나의 회전 축선(A)을 중심으로 회전 가능하게 지지된 다수의 가이드 블레이드(1)를 포함하는, 배기 터보 과급기용 가이드 장치에 있어서, A guide device for an exhaust turbocharger, comprising a plurality of guide blades (1) rotatably supported about a rotation axis (A), respectively, in a first housing portion (2) of a gas inlet housing of an exhaust turbocharger. In

상기 가이드 장치는 보상 링(5)을 포함하며, 상기 보상 링(5)은 상기 가이드 블레이드(1)와 상기 가스 유입 하우징의 제2 하우징 부분(6) 사이에 배치되고, 상기 회전 축선(A)의 방향으로 상기 제1 하우징 부분(2)을 향해 예비 응력을 받을 수 있고,The guide device comprises a compensation ring 5, which is arranged between the guide blade 1 and the second housing part 6 of the gas inlet housing, the axis of rotation A Pre-stressed toward the first housing part 2 in the direction of

상기 제1 하우징 부분(2)은 상기 제2 하우징 부분(6)의 방사방향 외측에 위치하고,The first housing part 2 is located radially outward of the second housing part 6,

상기 보상 링은 상기 회전 축선의 방향으로 변형 가능하며,The compensation ring is deformable in the direction of the axis of rotation,

상기 보상 링은 연속하는 슬롯(8)을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치. Guide element for exhaust turbocharger, characterized in that the compensation ring has a continuous slot (8).

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제1항에 있어서, 상기 보상 링은 상기 연속하는 슬롯(8) 내에서 원주 방향으로 서로 중첩하는 에지를 갖는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치.2. Guide device according to claim 1, characterized in that the compensation ring has edges which overlap each other in the circumferential direction in the successive slots (8).

제4항에 있어서, 상기 서로 중첩하는 에지는 밀봉 립으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치.5. A guide device for an exhaust turbocharger as claimed in claim 4, wherein said overlapping edges are formed as sealing lips.

제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 서로 중첩하는 에지는 서로 맞물리는 언더 컷(9)을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치.6. A guide device for an exhaust turbocharger as claimed in claim 4 or 5, wherein the overlapping edges have undercuts (9) that engage each other.

제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보상 링은 유압식, 공압식 및 기계식 중 하나 이상에 의해 상기 회전 축선의 방향으로 상기 제1 하우징 부분에 대해 예비 응력을 받을 수 있는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치.6. The compensation ring according to any one of the preceding claims, wherein the compensation ring can be prestressed against the first housing part in the direction of the axis of rotation by one or more of hydraulic, pneumatic and mechanical. Guide device for exhaust turbocharger characterized in that there is.

제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보상 링의 예비 응력은 상기 보상 링이 작동 중에 형성되는 전체 온도 범위에서 상기 가이드 블레이드를 상기 제1 하우징 부분에 대해 고정하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치.6. The prestress of any one of claims 1, 4 and 5, wherein the prestressing stress of the compensation ring is such that the guide blade is fixed to the first housing portion over the entire temperature range in which the compensation ring is formed during operation. Guide device for exhaust turbocharger, characterized in that selected.

제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드 블레이드는 상기 제1 하우징 부분 내에서 상기 회전 축선의 방향으로 축방향 운동 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 배기 터보 과급기용 가이드 장치.6. The exhaust turbocharger of claim 1, wherein the guide blade is axially supported in the direction of the rotational axis within the first housing portion. 7. Guide device.

제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 가이드 장치를 포함하는, 중유로 작동되는 왕복 피스톤 엔진용 배기 터보 과급기.An exhaust turbocharger for a heavy oil operated reciprocating piston engine, comprising the guide device according to claim 1.