專利名稱：渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭結(jié)構(gòu)
的改進(jìn)，屬于柴油機(jī)渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景增壓器渦輪進(jìn)氣殼是連接柴油機(jī)排氣管和增壓器渦輪出氣殼的部件。工 作中，渦輪進(jìn)氣殼直接接收來(lái)自柴油機(jī)排氣管排出的溫度高達(dá)50(TC 70(rC的高溫燃?xì)猓?承受的熱載荷非常大。渦輪增壓器進(jìn)氣殼與出氣殼相連法蘭面的螺紋孔處常出現(xiàn)不同程度 的裂紋。裂紋產(chǎn)生的主要原因?yàn)?l)該處內(nèi)外溫差大，即進(jìn)氣殼內(nèi)腔為高溫燃?xì)?，外面?環(huán)境溫度，熱應(yīng)力大；(2)進(jìn)氣殼和出氣殼法蘭間為硬連接，約束了該處的熱變形，進(jìn)一步 加大了該處的熱應(yīng)力；(3)螺栓孔處應(yīng)力集中，使得螺紋孔所受熱應(yīng)力變大，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間反復(fù) 作用，最終在螺栓孔處產(chǎn)生熱疲勞裂紋。進(jìn)氣殼裂的問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重地影響了增壓器的可靠 性，加大了增壓器的維護(hù)成本。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，針對(duì)上述裂紋產(chǎn)生的 原因，本申提供了一種新改進(jìn)的渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭結(jié)構(gòu)，以降低熱應(yīng)力，提高增壓 器質(zhì)量。這種渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭，其特征在于螺孔間弧形間距L與其螺孔直徑 D1關(guān)系式為L(zhǎng)二 (3-8)Dl，進(jìn)氣殼連接法蘭面外圍面為"梅花瓣"型。本實(shí)用新型具有如下 優(yōu)點(diǎn)已有的增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭螺孔間距L較大，約為螺孔直徑D1的12 20倍，因應(yīng)力 集中和受交變熱載荷作用，十分容易出現(xiàn)疲勞裂紋。本實(shí)用新型增加了進(jìn)氣殼連接法蘭螺 孔數(shù)目，螺孔弧形間距L為螺孔直徑的3 8倍。這樣將大幅降低螺栓的連接應(yīng)力，從而減輕 螺紋孔周圍的應(yīng)力集中現(xiàn)象。已有的進(jìn)氣殼連接法蘭面外圍是普通的圓型，在工作溫度變 化很大時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的熱應(yīng)力。本實(shí)用新型是將各螺栓孔間的材料銑去一部分，成為"梅花 瓣"型，這種結(jié)構(gòu)可以削弱法蘭局部的剛性，從而減小了因溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，使其上 面的螺紋孔不容易產(chǎn)生裂紋。以上兩種改進(jìn)均將有效的緩解進(jìn)氣殼法蘭螺孔裂的問(wèn)題。以 上兩種改進(jìn)將會(huì)在渦輪增壓器的進(jìn)氣殼上得到廣泛運(yùn)用，提高增壓器的可靠性

圖1是渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭原有結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在我國(guó)已有技術(shù)中，絕大多數(shù)機(jī)車柴油機(jī)渦輪增壓器為ZN310或 ZN315系列渦輪增壓器。作為增壓器重要零部件-進(jìn)氣殼的生產(chǎn)、維護(hù)和檢修中，經(jīng)常出現(xiàn) 上述問(wèn)題產(chǎn)生疲勞裂紋。 參照?qǐng)D1 ，改進(jìn)前，外圈法蘭面均布6個(gè)螺孔，相鄰螺孔間弧長(zhǎng)間距L為216mm，螺 孔直徑D1為12mm，L = 18Dl。原進(jìn)氣殼連接法蘭面外圍是普通的圓型，直徑為440mm，在工 作溫度變化很大時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的熱應(yīng)力。 參照?qǐng)D2，改進(jìn)后，增加螺孔數(shù)目到24個(gè)，螺孔間弧形間距L為54mm，螺孔直徑Dl 為12mm， L = 4. 5D1。增加螺孔數(shù)目到18個(gè)，螺孔間弧形間距L為72mm，螺孔直徑Dl為 12線L = 6D1 這樣將減輕螺紋孔周圍的應(yīng)力集中現(xiàn)象。改進(jìn)后法蘭面外圍成"梅花瓣"型，這種"梅花瓣"結(jié)構(gòu)可以削弱法蘭局部的剛性，從而減小了因溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，使其上面 的螺紋孔不容易產(chǎn)生裂紋。
權(quán)利要求一種渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭，其特征在于螺孔間弧形間距L與其螺孔直徑D1關(guān)系式為L(zhǎng)＝(3-8)D1，進(jìn)氣殼連接法蘭外圍面為“梅花瓣”型。
專利摘要一種渦輪增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭，螺孔間弧形間距L與其螺孔直徑D1關(guān)系式為L(zhǎng)＝(3-8)D1，進(jìn)氣殼連接法蘭面外圍面為“梅花瓣”型。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)已有的增壓器進(jìn)氣殼連接法蘭螺孔弧形間距L較大，因應(yīng)力集中和受交變熱載荷作用，十分容易出現(xiàn)疲勞裂紋。本實(shí)用新型增加了螺孔數(shù)目，螺孔弧形間距L為螺孔直徑的3~8倍。這樣大幅降低螺栓連接應(yīng)力，從而減輕螺紋孔周圍的應(yīng)力集中現(xiàn)象。本實(shí)用新型進(jìn)氣殼連接法蘭面外圍是成為“梅花瓣”型，這種結(jié)構(gòu)可以削弱法蘭局部的剛性，從而減小了因溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，使其上面的螺紋孔不容易產(chǎn)生裂紋。以上兩種改進(jìn)均將有效的緩解進(jìn)氣殼法蘭螺孔裂的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F01D25/24GK201539280SQ200920016089
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者劉志堅(jiān), 李瑜, 馬展 申請(qǐng)人:中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司