Глава 9. Турбокомпрессоры японии

9.1. Турбокомпрессоры 1h1

Пройдя длительный путь со дня своего основания в 1853 г. и добив­шись значительных достижений, фирма тяжелого машиностроения «Иси- кавадзима - Харима» (Ishikawajima - Harima Heavy Industries Co., сокра­щено IHI) превратилась в одно из ведущих многоотраслевых предприятий тяжелого машиностроения. Деятельность фирмы охватывает широкую об­ласть техники, начиная от комплексного оборудования для тепловой и атомной энергетики, черной металлургии, химико-технологической и дру­гих отраслей промышленности, промышленных и строительных машин, производства двигателей внутреннего сгорания, паровых турбин, реактив­ных авиадвигателей и кончая морскими судами и буровыми установками, а также созданием космических ракет.

IHI — одна из ведущих японских фирм в области турбокомпрессоро- строения выпускает турбокомпрессоры для судовых, промышленных, ав­томобильных и тракторных двигателей и строительных машин. Первона­чально это были турбокомпрессоры типа RH (модели RH07, RH09, RH10. RH15, RH19), в настоящее время - это турбокомпрессоры типа RHB, RHC, RU и VTR {рис. 9.1).*

9.1.1. Типоразмеры rhb н rhc

Основные параметры турбокомпрессоров RHB и RHC, выпускаемых фирмой, приведены в табл. 9.1 и 9.2 [4], типоразмерный ряд показан на рис. 9.2*.

Турбокомпрессоры RHB (рис. 9.3*, 9.4*, 9.5 [24], 9.6 - 9.8*), уста­навливаемые на автомобильных двигателях, состоят из четырех основных частей: ротора, корпуса турбины, корпуса компрессора, корпуса подшип­ников. В них устанавливаются устройства, предотвращающие передачу те­пла от нагретой части к подшипникам, а также детали уплотнений, предот­вращающие утечку газа или смазочного масла.

Турбина турбокомпрессора радиального типа. Материал рабочего колеса - сверхжаростойкий сплав. Колесо производится прецизионным литьем по восковым выплавляемым моделям. В настоящее время возмож­но литье рабочего колеса с минимальным внешним диаметром до 30 мм и с минимальной толщиной стенки лопатки до 0.5 мм. Такое литье позволяет сделать турбокомпрессор компактным и высокоэффективным. Рабочее ко­лесо сваривается с валом трением или электронным лучом.

277

Рис. 9.2*. Типоразмерные ряды RHB и RHC

279

1 - корпус компрессора; 2 - вставка компрессора; 3 - крышка; 4 - корпус подшишш- ков; 5 - теплозащитный экран; 6 - корпус турбины; 7 - колесо турбины; 8 - канал под­вода воды; 9 - втулка опорная; 10 - масляной канал втулки подшипника; 11 - втулка подшипника; 12 - колесо компрессора; 13 - подпятник; 14 - канал отвода воды; 15 - трубка подвода воздуха, 16 - регулятор давления

280

Рис. 9.5. Продольный разрез турбокомпрессора RHB 5:

1 - колесо турбины; 2 - эран; 3 кольцо уплоткительнос; 4 - втулка подшипника; 5 - подпятник; 6 колесо компрессора

281

Рис. 9.6*. Габаритный чертеж турбокомпрессора RHB 51 а - вид со стороны компрессора; б - вид сбоку

282

Рис. 9.7*. Габа- ритный чертеж

турбокомпрессо-

pa КНС 7V. Вид *

со стороны ком- прессора

115

С131>

Рис. 9.8*. Габа­ритный чертеж турбокомпрессора RHC 7V. Вид сбо­ку

283

Колесо компрессора центробежного типа, наружный диаметр колеса 30 - 100 мм, количество лопаток 8 - 14, материал - высокопрочный алю­миниевый сплав. Колесо производят прецизионным литьем, что позволяет получить высокоточное изделие.

Корпус компрессора имеет форму спиральной камеры, его материал - алюминиевый сплав.

Расположение подшипников консольное. Опорные и упорные подшипники расположены между турбиной и компрессором. Так как пер­вичная и вторичная критические скорости ротора находятся в области ра­бочих частот вращения ротора автомобильного турбокомпрессора, на большинстве турбокомпрсссоров установлен полностью плавающий упор­ный подшипник. Такая конструкция позволяет привести вращение под­шипников в соответствии с вращением вала, предусматривая необходимый зазор между корпусом подшипника и внешней поверхностью втулки под­шипника, а также между валом турбины и внутренней поверхностью втул­ки. Таким образом получается хороший буферный эффект за счет двойной масляной пленки, обеспечивается устойчивая работа подшипников во всем диапазоне частоты вращения и сокращаются механические потери.

о

Рис. 9.9*. Схема корпуса турбины: а - однопоточный; б - двухпоточный

284

285

Рис. 9.10*. Механизм уплотнения на стороне компрессора:

а - с кольцами разного диаметра и воздушной камерой; 6 - с механическим уплотнением

Рис. 9.11 *. Система перепуска выхлопного газа

286