压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机盖、压缩机组件、压缩机、涡轮机械以及相关方法。

背景技术：

1、压缩机经由入口接收流体(例如空气)，并经由出口排出加压流体。压缩机叶轮设置在入口和出口之间，其被支撑在轴上以旋转。压缩机叶轮借助被驱动的轴对流体做功，以增加流体的压力。

2、压缩机盖是已知的装置，其通常围绕压缩机叶轮。对于离心式压缩机，压缩机盖还可限定介于入口和出口之间的蜗壳。

3、压缩机的一种这样的用途是在涡轮增压器中。涡轮增压器是众所周知的用于以高于大气压(增压压力)的压力向内燃机的进气口供应空气的装置。传统的涡轮增压器包括安装在涡轮机壳体内的可旋转的轴上的被废气驱动的涡轮机叶轮。涡轮机叶轮的旋转使安装在压缩机盖内的轴的另一端上的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮将压缩空气输送到引擎的进气歧管，从而提高引擎功率。

4、涡轮增压器轴通常由轴颈轴承和止推轴承支撑，所述轴承包括适当的润滑系统，并位于连接在涡轮机和压缩机之间的中央轴承壳体内。

5、现有的压缩机盖和周围的部件会导致压缩机效率降低、产生公差叠加、以及不良的热机械疲劳性能。

6、需要提供一种替代的压缩机盖，其克服已知压缩机盖的一个或更多个缺点(无论是在本文件中还是以其他方式提及)。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种用于涡轮机械的压缩机盖，该压缩机盖限定中心轴线并且包括：

2、入口，所述入口经由通道与下游出口流体地连通；其中，

3、该通道至少部分地限定在压缩机盖的第一壁和第二壁之间；并且其中，

4、一个或更多个叶片在第一壁和第二壁之间横跨所述通道延伸，所述一个或更多个叶片与所述第一壁和第二壁一体地形成。

5、有利地，所述一个或更多个叶片与第一壁和第二壁一体地形成并且在第一壁和第二壁之间延伸，意味着不存在叶片的与第一壁或第二壁相邻的“自由”端或暴露端。在现有技术的布置中，叶片的自由端会导致压缩机效率的降低。这是由于在叶片的自由端和相邻表面之间流过的流体的一部分。这种损失可称为叶片末端损失或末端泄漏。上述自由端是指叶片在大致轴向方向上的端部，而不是指前缘(leading edge)或后缘(trailing edge)(前缘和后缘，根据定义，就是叶片的暴露的边缘)。也就是说，如果叶片在随后的组装步骤中附接至第一侧壁和第二侧壁(假设)，则其将是叶片接合第一壁和第二壁的自由端。作为另一优点，因为叶片的两端与压缩机盖一体形成，并且因此完全减少或减轻了泄漏，所以可以使用复杂的叶片几何形状。示例包括非平行壁通道、弯曲叶片和/或3d叶片形状。这种几何形状在其他设计下是不可能的，因为此前需要使叶片的末端接触压缩机盖(以减少末端泄漏)。

6、在第一壁和第二壁之间延伸的所述一个或更多个叶片的益处还在于叶片对公差叠加没有贡献。否则，这样的公差叠加会带来叶片的暴露端和相邻表面之间存在间隙的风险(如上所述)。或者，这种公差叠加会带来所述一个或更多个叶片的自由端接触所述相邻表面的风险，这可能导致叶片损坏。现有技术布置的问题是保持压缩机盖的入口侧(或护罩侧)与叶片的末端之间的接触。通过将叶片与压缩机盖一体地形成，与对准、公差和热变形相关的任何问题即使不能完全缓解，也会减少。将叶片与压缩机盖一体地形成还减轻了围绕需要施加多大的力来维持压缩机盖与叶片的末端之间的接触的问题，如现有技术的布置中就存在这种问题。

7、使所述一个或更多个叶片与(压缩机盖的)第一壁和第二壁一体形成的另一优点在于，不需要进一步的约束来使所述一个或更多个叶片被相对于中心轴线旋转地约束。在现有技术的布置中，并且在叶片设置为与压缩机盖分离的部件的一部分的情况下，需要使用紧固件或类似物相对于压缩机盖旋转地约束所述部件。需要旋转地约束是因为，在使用中，由于流体的路径横过叶片，所以部件会经受气动扭矩。旋转地约束可能需要流体所流经的表面是不连续的。例如，可使用紧固件将部件固定至压缩机盖，这导致紧固件头或其他不连续突出到流体流动路径中。还存在紧固件可能因振动而移位并损坏压缩机叶轮的风险。仅举两个例子，所述不连续性还可通过在流体流动路径中形成湍流涡流和旋流而导致效率损失。按照现有技术的布置，限制叶片设置在单独的部件上也不可避免地增加了组件的成本和复杂性。在现有技术的布置中，紧固件的存在也限制了可用于放置叶片的空间(例如，叶片不可能与紧固件位置“重叠”)。因此，根据本公开，消除对这种紧固件的需要有利于为叶片的放置/定位提供更大的设计自由度。

8、一体成型的叶片还意味着可以避免使用不同的材料(由于省略了紧固件)。这降低了使用不同材料可能导致的腐蚀和热膨胀不均匀等问题的风险。

9、通过将一个或更多个叶片与第一壁和第二壁一体地形成，可以实现高达约20％的重量减轻。这可能是由于减少了部件数量，并且减缓了将单独的部件相对于彼此对齐和/或将单独的部件附接到彼此的需要。

10、最后，并且出于上述原因，一体地形成叶片改善了压缩机盖和相关压缩机组件的热机械疲劳性能。这至少部分是因为不再需要迫使叶片的末端到压缩机盖中以实现叶片与压缩机盖之间的接触，这在历史上是现有技术布置的情况。

11、压缩机盖可以被称为压缩机壳体。压缩机盖大体围绕压缩机叶轮。压缩机盖可以接合相邻的支撑构件。支撑构件可以是轴承座或密封板。或者，所述第二壁可以形成一体形成的支撑构件的一部分。压缩机盖可限定蜗壳。蜗壳可以位于通道的下游。蜗壳通常可以是圆环曲面(toroidal)的。蜗壳可具有围绕中心轴线增大的横截面积。蜗壳的横截面积可以围绕中心轴线线性增加。

12、涡轮机械可以是涡轮增压器。因此，所述压缩机盖可以用于涡轮增压器。涡轮机械可以是压缩机，例如燃料电池压缩机。

13、压缩机盖可以被说成是围绕中心轴线延伸。中心轴线可限定压缩机叶轮的旋转轴线。

14、所述入口可以是孔。该孔可以大体上是圆形的。入口可以是轴向入口。也就是说，入口可以垂直于中心轴线。入口可构造成接合上游管道。所述管道可以包括入口软管。所述入口可与中间冷却器流体连通。

15、所述下游出口可以是孔。下游出口可以大体上是圆形的。下游出口可设置在相对于蜗壳大致切向的位置处。

16、所述通道可以是大体环形的。也就是说，通道可以采用有厚度的圆盘的形式，其中较小的有厚度的圆盘的材料已从其中去除，其中的圆共享公共轴线。该通道可以沿大致径向方向延伸。也就是说，通道可以是大致径向的。该通道可以大体上垂直于中心轴线延伸。该通道可称为扩散器或扩散器通道。该通道可以另外被称为通路或通道路径。

17、该通道可以完全限定在第一壁和第二壁之间。或者，仅通道的一部分可以限定在第一壁和第二壁之间。第一壁和第二壁可以是平坦的。或者，第一壁和/或第二壁可以是逐渐变细的/倾斜的和/或弓形的。第一壁和第二壁可以说是彼此配合以限定通道。第一壁和第二壁可限定通道的轴向最外点。也就是说，第一壁和第二壁可以限定通道的轴向范围。

18、所述一个或更多个叶片可被描述为扩散器叶片。所述一个或更多个叶片可以是机翼形状的。也就是说，所述一个或更多个叶片可具有压力侧和吸力侧。压力侧和吸力侧均可从叶片的前缘延伸。压力侧和吸力侧均可终止于叶片的后缘。所述一个或更多个叶片中的每一个可以是机翼形状的。所述一个或更多个叶片可以是完全弓形的。所述一个或更多个叶片可包括线性部分。由于所述一个或更多个叶片横跨所述通道延伸，所以所述一个或更多个叶片可被描述为支撑杆(support spars)。也就是说，第二壁可以仅凭借所述一个或更多个叶片附接到第一壁。所述一个或更多个叶片可以有利地影响穿过通道的流体流，以提高压缩机的效率。这可以通过使流体产生涡旋或促进静压恢复来实现。所述一个或更多个叶片可引导流体以将总体流动方向与蜗壳更密切地对齐。也就是说，所述一个或更多个叶片可将流体流朝向蜗壳引导。这可以是以锐角。通常可以降低流速，从而降低总压力，同时增加流体的静压力(或者称为从流体恢复静压力)。这有利地意味着对于从流体中恢复静压而言，蜗壳需要更少的“功”。

19、叶片的靠近第一壁的端部可被称为叶片的护罩侧。叶片的靠近第二壁的端部可被称为叶片的轮毂侧。第二壁可以形成叶片背板的一部分。

20、所述一个或更多个叶片与第一壁和第二壁一体形成旨在表示第一壁、所述一个或更多个叶片和第二壁中的每一个都是整体的结构。也就是说，这些部件中的每一个不是在后续的制造过程中被连接到彼此，而是这些部件之间的连接从部件的创建或开始就存在。所述一个或更多个叶片以及第一壁和第二壁可被描述为彼此成一体。所述一个或更多个叶片以及第一壁和第二壁可被描述为单一体。

21、所述一个或更多个叶片可包含一个或更多个底切(undercuts)。所述一个或更多个叶片可以在多个方向上成角度，即具有复杂的几何形状。所述一个或更多个叶片可包含除非使用增材制造工艺否则无法制造的几何特征。

22、在所述通道是相对于中心轴线大体径向延伸的大体环形的通道的情况下，所述一个或更多个叶片可沿着第一壁和/或第二壁的线性部分的大部分延伸。也就是说，所述一个或更多个叶片可以沿着第一壁和/或第二壁的线性部分的至少大约50％、并且优选地至少大约70％径向地延伸。具体地，所述一个或更多个叶片可沿着第二壁的线性部分延伸约70％。在一些实施例中，所述一个或更多个叶片可沿第一壁和/或第二壁的线性部分的至少75％径向地延伸。

23、叶片的前缘:后缘半径比可以在大约1:1.4和大约1.5:2之间。前缘:后缘半径比可以约为1.15:1.55。前缘:后缘半径比可以约为1:1.15。前缘:后缘半径比可高达约1:1.55，例如约1:1.4。

24、所述至少一个叶片可具有等于压缩机叶轮外径的大约1.15倍的前缘位置。所述至少一个叶片可具有等于压缩机叶轮外径的大约1.55倍的后缘位置。

25、第二壁可延伸至邻近或接近压缩机叶轮的末端(tip)的径向位置。

26、压缩机盖可以扩散和/或聚集来自压缩机叶轮的流体。

27、压缩机盖可由不锈钢制成。压缩机盖可以由316级不锈钢制造。压缩机盖可以使用增材制造工艺(例如粘合剂喷射(binder-jetting))来制造。

28、所述一个或更多个叶片可包括多个叶片。

29、在所述一个或更多个叶片包括多个叶片的情况下，穿过通道的流体可以更均匀地受到叶片的影响。接合多个叶片还有利于提供围绕中心轴线的更均匀的质量分布。

30、所述多个叶片可包括奇数个叶片。或者，所述多个叶片可包括偶数个叶片。例如，所述多个叶片可包括9个和17个之间的叶片。所结合的叶片的数量可取决于许多因素，例如但不限于，压缩机叶轮尺寸和期望的压缩机性能。

31、在所述一个或更多个叶片包括多个叶片的情况下，所述多个叶片中的每一个可基本上彼此相同。也就是说，所述多个叶片中的每一个可以共享相同的几何形状，但是(例如)围绕中心轴线设置在不同位置处。几何变量的具体示例包括(仅举一些几何变量)：弦长、冲角(angle of attack)、前缘径向位置、后缘径向位置和叶片厚度。当所述一个或更多个叶片包括多个叶片时，所述多个叶片中的每一个可与第一壁和第二壁一体地形成(即，使得不存在任何叶片的暴露的末端)。

32、多个叶片可绕中心轴线周向地分布。

33、围绕中心轴线周向地分布的多个叶片有利于更均匀地影响流过通道的流体。此外，通过圆周地分布多个叶片，叶片可以向第二壁提供的支撑效果围绕中心轴线更加稳固。也就是说，通过提供与例如非周向分布相反的周向分布，第二壁可以更稳固地连接至第一壁。

34、周向分布可以被称为圆周阵列。多个叶片中的每一个可设置在相对于中心轴线具有恒定半径的圆的圆周上的点处。因此，通过多个叶片的每个前缘绘制圆弧可以限定圆。

35、周向分布还可有利于降低由于多个叶片或其他周围部件的热膨胀而在第一壁和第二壁之间发生变形的风险。

36、所述多个叶片可以均匀地周向分布，使得相邻叶片之间的距离或周向偏移对于所述多个叶片中的每个叶片而言是相同的。

37、所述一个或更多个叶片中的每一个可在第一壁和第二壁之间横跨所述通道延伸。

38、使所述一个或更多个叶片中的每一个横跨所述通道延伸有利于减少由在其他配置中叶片暴露的自由端导致的效率损失。

39、所述一个或更多个叶片可以是中空的。

40、所述一个或更多个中空的叶片可以另外被描述为一个或更多个叶片在叶片的压力侧和吸力侧之间具有一个或更多个空腔。例如，所述一个或更多个叶片可由薄壁环限定，该薄壁环形成叶片的压力侧和吸力侧。在该薄壁环内可以限定封闭腔。或者，肋可在叶片的压力侧和吸力侧的内表面之间延伸、穿过叶片，以给叶片提供稳固的结构。一个或更多个空腔可限定在叶片的压力侧和/或肋和/或吸力侧之间。任何一种选择都有利于减少材料的用量，否则这些材料将用于实心且有效填充的叶片。通过将一个或更多个空腔设置到叶片内，可以节省相关的材料，从而节省重量和成本。沿着或穿过叶片，叶片的冷却也可以更加均匀，这可以降低沿着或穿过叶片的不均匀热膨胀的风险。

41、在所述一个或更多个叶片包括一个或更多个肋的情况下，可以说这些肋限定了肋结构。肋结构可以是桁架或格架的形式。

42、吸力侧和压力侧通常可以彼此一致。或者，吸力侧和压力侧可以彼此不一致。例如，叶片几何形状可以被调整以减少质量。

43、所述第二壁可以形成板构件的一部分。

44、第二壁形成板构件的一部分是有利的，因为板构件相对较轻，同时仍限定所述通道。

45、所述板构件可以指这样的实体，该实体具有与其他相关尺寸相比相对较小的厚度。也就是说，当垂直于中心轴线观察时板构件的表面积可以显着大于在沿中心轴线并穿过板构件的横截面中观察板构件时的相关厚度。

46、板构件可称为叶片背撑板或叶片背板。

47、间隙可以设置在板构件的径向外端和蜗壳壁的相邻面之间。换句话说，板构件的径向外端可以与蜗壳壁的相邻面分离并且可以从蜗壳壁的相邻面脱离。所述间隙有利地促进叶片和/或板构件的热膨胀，而不损坏相邻的蜗壳壁。该间隙可以大体上是环形的。该间隙可以径向偏移。该间隙可以围绕中心轴线延伸。该间隙的范围可以在大约1mm和大约5mm之间。该间隙可另外被描述为设置在蜗壳壁的自由端与第二壁和/或板构件的外端之间。

48、可以设置密封特征，例如唇部、流体涡流密封件或其他各种密封件或屏障，以减少流过所述间隙的流体的比例。

49、所述板构件可以是环形的。

50、板构件为环形的优点在于，环形几何形状大体符合支撑构件(压缩机盖可附接到其上)的相关几何形状。

51、环形的板构件可以另外地被描述为通常具有厚的材料环的形式并且在其中心限定孔的板构件。

52、板构件可以包括唇部。

53、有利地，唇部被容纳在支撑构件中的相应的凹部或凹槽中。由于唇部被容纳在凹部中，因此大大减少了板构件和支撑构件之间的流体泄漏。这减少了由于流体流过该(潜在的)泄漏路径而导致的任何效率损失。

54、有利地，通过结合唇部，与所述通道相对的第二壁的整个表面可以不需要具有相对于支撑构件那么精密的公差。也就是说，凭借唇部的结合，可以降低第二壁相对于支撑构件的位置的重要性。这可能是有利的，因为公差要求也降低了，并且可以用具有相对较大公差(即不太精确的尺寸)的部件来创建组件。

55、唇部可以延伸远离通道。也就是说，唇部可以是远离通道突出的突出部。唇部可以是围绕中心轴线延伸的大致圆形的突出部。唇部可以是环形的。

56、在优选的布置中，唇部是连续的突出部，以便围绕整个中心轴线密封前述的(潜在的)泄漏路径。唇部可被描述为材料环。

57、唇部只是可以提供的可能的密封特征的一个示例。密封特征可设置成减少或防止流体进入板构件的径向外端与蜗壳壁的自由端之间的间隙中。密封特征的其他示例包括流体涡流密封件和其他密封件/屏障。

58、除了所述一个或更多个叶片之外，第二壁可以是不间断的。

59、除了所述一个或更多个叶片之外第二壁是不间断的是指该壁大体光滑，没有不连续性。换句话说，除了所述一个或更多个叶片之外，第二壁不包含任何孔(例如用于螺栓)或其他表面凹部或突出部。

60、它可以是所述第二壁的面向所述通道的表面，除了所述一个或更多个叶片之外，该表面是不间断的。第二壁的面向所述通道的表面是指第二壁的面向第一壁或与第一壁相对的表面。换句话说，第二壁的面向通道的表面指的是第二壁的限定通道的表面以及流过通道的流体将接触的表面。

61、提供不间断的表面是有利的，因为降低了在流体中产生旋流和/或湍流涡流的风险。因此更多的能量被保留在流体中。此外，流更加均匀地通过通道。

62、第一壁和第二壁可以基本上平行。

63、第一壁和第二壁基本上平行意味着第一壁和第二壁相对于中心轴线以小于大约3度的角度彼此偏离。第一壁和/或第二壁可以相对于中心轴线径向(即垂直于中心轴线)延伸，并且因此第一壁和第二壁可以是平行的(即，壁之间在效果上没有角度偏离)。

64、有利地，所述一个或更多个叶片与第一壁和第二壁一体地形成意味着第一壁和/或第二壁的几何形状可以改变以提供改进的流动特性。例如，具有弓形的第一壁和第二壁可能在影响流体以提高压缩机的效率方面是有利的。

65、逐渐变细/倾斜(tapered)是指第一壁和/或第二壁彼此成角度地偏离至少3度。弓形是指第一壁和/或第二壁是非线性的。也就是说，第一壁和第二壁不是以给定角度相对于中心轴线线性延伸的，而是第一壁和第二壁以弓形方式延伸。

66、第一壁和第二壁的径向外端可以至少部分地限定涡旋件。

67、所述涡旋件有利地增加了可供流体穿过的面积，从而降低了流体的速度并增加了静压力。通过使第一壁和第二壁的径向外端至少部分地限定了涡旋件，可以减少或完全消除本来可能存在于所述通道和涡旋件之间的泄漏路径。

68、涡旋件可以另外地被描述为蜗壳。涡旋件可被描述为具有大体上蜗牛壳形或螺旋形的几何形状。涡旋件可以说是大体上圆形曲面的。

69、所述通道可以说是通到涡旋件中。

70、所述通道可经由所述涡旋件与下游出口流体连通。

71、所述通道经由涡旋件与下游出口流体连通意味着流过通道的流体然后流过涡旋件到下游出口。

72、所述间隙可以设置在第二壁的径向外端和蜗壳壁的相邻面之间。该间隙可以被称为膨胀间隙或热膨胀间隙。蜗壳壁可以被称为涡旋壁。该间隙可以是周向延伸的间隙。也就是说，间隙可以绕中心轴线延伸。

73、压缩机盖可以是离心式压缩机盖。

74、离心式压缩机盖有利地可与离心式压缩机一起使用。

75、离心式压缩机盖是指具有大体轴向入口和大体切向出口的压缩机盖，并且其中流体在从入口流向出口时绕着中心轴线通过。

76、所述入口可以是轴向入口。

77、所述入口是轴向入口意在表示入口大体上与中心轴线对齐并且垂直于中心轴线。轴向入口提供了将入口连接到上游流体部件(例如管道)的简单方法。

78、轴向入口可限定入口通道路径，该入口通道路径的尺寸被设计成允许压缩机叶轮通过。

79、有利地，通过具有尺寸设定为允许压缩机叶轮通过的入口通道路径，压缩机叶轮可插入通过入口并沿着入口通道路径穿过。这为压缩机盖的制造以及结合有压缩机盖的压缩机的组装顺序提供了替代选择。

80、有利地，能够通过入口插入压缩机叶轮意味着压缩机盖能够与支撑构件一体地形成。支撑构件的示例是轴承壳和密封板。密封板和轴承壳可以：支撑轴绕中心轴线旋转；和/或接纳抛油环安装到轴上；和/或限定扩散器通道。在压缩机盖与支撑构件一体地形成的情况下，可由压缩机盖提供前述功能，同时能够将压缩机叶轮插入通过所述入口。这减轻了为了插入压缩机叶轮而需要能够将压缩机盖与支撑构件分离，如现有技术布置中的情况。

81、入口通道路径可以是大致圆筒形的主体。入口通道路径可以是大体管状的。入口通道路径可被描述为像管。入口通道路径的尺寸被设计成允许压缩机叶轮通过可以意味着入口通道路径具有比压缩机叶轮的外径更大的内径。例如，压缩机叶轮的直径可以是至少约100mm并且可选地小于约200mm。压缩机叶轮可插入穿过入口通道路径，或者可横过入口通道路径，朝向其最终位置。压缩机叶轮的通道可以基本上沿着中心轴线。也就是说，压缩机叶轮可插入通过入口，然后沿着中心轴线轴向地经过，以附接到轴和/或接收在叶轮腔中。

82、入口通道路径可构造成接收插入件。

83、有利地，通道被构造成接收插入件意味着压缩机叶轮可通过入口被接收，然后插入件可在压缩机叶轮之后被接收。因此，插入件可提供或限定压缩机叶轮无法通过的狭窄几何形状。可以说插入件在压缩机叶轮上方限定了部分盖或帽。

84、插入件可限定一个或更多个弓形表面，其可为大体截头圆锥形，其与压缩机叶轮(具体地，其叶片)的外表面协作和/或和压缩机叶轮(具体地，其叶片)的外表面相一致。这种协作可以减少压缩机叶轮和插入件之间的流泄漏，增加穿过压缩机叶轮并因此被压缩机叶轮赋能的流体的比例。

85、插入件可以附接到入口通道路径，或者安装在入口通道路径内。插入件可以通过机械紧固机构(例如螺栓)附接。替代地，插入件可结合有一体式紧固机构，例如螺纹，其可用于将插入件固定在入口通道路径内。固定插入件的其他方式，例如焊接或活塞环，可以替代地用于将插入件固定在入口通道路径内。插入件可以压配合到入口通道路径中。

86、插入件可以直接接合入口通道路径，即表面与表面接触。或者，插入件可以间接地接合入口通道路径，即可以存在一个或更多个中间部件。

87、插入件可以可拆卸地固定到入口通道路径，使得插入件可以随后被移除。或者，插入件可以永久地固定至入口通道路径(即，使得插入件不能在不损坏任一部件的情况下从入口通道路径拆卸)。

88、插入件可以是材料环。插入件可被描述为环状物。插入件可以在其中心限定孔。插入件的外部或最外部可以是将插入件固定至入口通道路径的连接部分。插入件可具有大体上与圆环面(torus)相对应的形状，即插入件可以大体上是圆环曲面。

89、根据本发明的第二方面，提供了一种压缩机组件，其包括根据本发明的第一方面的压缩机盖，并且还包括：

90、安装在入口通道路径内的插入件；其中

91、压缩机盖的第二壁形成支撑构件的一部分；并且其中

92、所述支撑构件和插入件协作以限定叶轮腔，该叶轮腔构造成接纳压缩机叶轮。

93、有利地，由于支撑构件和压缩机盖彼此一体地形成，所以减少了部件数量。类似地，消除了本来可能存在于压缩机盖和支撑构件(当为单独的部件时)之间的泄漏路径。

94、压缩机组件还可以被描述为壳体部件的集合。在压缩机组件布置有轴和压缩机叶轮的情况下，该布置可以说限定了压缩机。

95、叶轮腔是指大体对应于压缩机叶轮的外部几何形状的腔。也就是说，如果压缩机叶轮放置在压缩机腔中，则几乎所有的流体都穿过压缩机叶轮，并且极少的流体在压缩机叶轮的叶片的外末端与插入件之间流过。

96、压缩机盖形成支撑构件的一部分旨在表示压缩机盖和支撑构件彼此成为一体。也就是说，各部件形成为一个单一体。

97、支撑构件可被构造为支撑绕中心轴线的轴的旋转。

98、压缩机盖还可包括连接部分，该连接部分构造成接合支撑构件的相应的连接部分。

99、连接部分可以是法兰或其他邻接装置，其用于接合相应的邻接机构。在优选的布置中，压缩机盖和支撑构件中的每一个均包括法兰。法兰可以彼此邻接以对齐两个部件。

100、诸如螺栓之类的紧固件可用于将两个法兰固定在一起。这种紧固件可以穿过法兰，或者可选地穿过其他部件。或者，带夹可用于围绕法兰，并且在张紧时将法兰固定到彼此。

101、支撑构件可被构造成支撑绕中心轴线的轴的旋转。

102、根据本发明的第三方面，提供了一种包括根据本发明的第一方面的压缩机盖的压缩机。

103、压缩机可包括压缩机叶轮。压缩机可包括轴。压缩机叶轮可固定至轴。

104、有利地，结合有压缩机盖的压缩机比现有技术的布置具有改进的性能。

105、根据本发明的第四方面，提供了一种涡轮机械，其包括根据本发明的第二方面的压缩机组件或根据本发明的第一方面的压缩机。

106、涡轮机械可以是涡轮增压器。涡轮机械可以是燃料单元/电池压缩机。涡轮增压器可以是固定几何形状的涡轮增压器。涡轮增压器可以是可变几何形状的涡轮增压器。

107、涡轮增压器可以形成引擎装置的一部分。引擎装置可以是车辆(例如汽车)的一部分。引擎装置可以具有静态应用，例如在泵装置中或在发电机中。

108、涡轮增压器可包括直接或间接连接至压缩机的涡轮机。该涡轮机可包括涡轮机叶轮，涡轮机叶轮被支撑在与压缩机叶轮相同的轴上。废气流可用于驱动涡轮机叶轮，从而驱动压缩机叶轮的旋转。

109、压缩机可经由支撑构件固定至涡轮机。支撑构件可以是轴承壳。支撑构件可以是密封板。密封板可固定至轴承壳。

110、压缩机的下游出口可与引擎的汽缸的入口歧管流体连通。压缩机可用于向引擎提供增压压力。由于从汽缸排出的废气被用来驱动涡轮机叶轮并因此驱动压缩机叶轮，因此包括涡轮增压器的引擎可提供比不具有涡轮增压器的引擎改进的性能。换句话说，废气流中浪费的能量被用来对燃烧循环中所使用的空气进行加压。

111、根据本发明的第五方面，提供了一种使用增材制造方法来制造压缩机盖的方法。

112、压缩机盖可以是根据本发明的上述方面中的任一个。

113、使用增材制造方法来制造压缩机盖有利地意味着可以容易地制造复杂的几何形状。与其他制造方法相比，使用增材制造方法可以提高部件/特征设计的灵活性，并且可以生产重量相对较轻的部件，并减少材料的浪费。增材制造方法可以是3d打印方法。增材制造方法可以是粘合剂喷射。

114、压缩机盖可以使用不锈钢制造。压缩机盖可以使用316级不锈钢制造。

115、根据本发明的另一方面，提供了一种通过增材制造工艺制造的压缩机盖。

116、根据本发明的第六方面，提供了一种组装压缩机的方法，该压缩机包括：

117、压缩机盖，其限定中心轴线并包括与下游出口流体连通的入口，该压缩机盖与支撑构件一体地形成；

118、延伸穿过支撑构件的轴；和

119、压缩机叶轮；

120、该方法包括以下步骤：

121、(i)将压缩机叶轮通过所述入口并沿着入口通道路径插入；

122、(ii)将压缩机叶轮固定到轴上；和

123、(iii)将插入件通过入口并沿着入口通道路径插入，并将插入件安装在入口通道路径内以限定叶轮腔。

124、有利地，该方法意味着压缩机盖可以与支撑构件一体地形成，同时仍然提供紧密贴附到压缩机叶轮的外部几何形状或与压缩机叶轮的外部几何形状一致的叶轮腔。一体地形成压缩机叶轮和支撑构件是有利的，因为消除了否则可能存在于部件之间的泄漏路径，改善了压缩机的热机械疲劳性能并且减少了部件数量。移除压缩机盖和支撑构件之间的接头还有利于在转子爆裂的情况下更有效地容纳碎片。这可能是因为在转子爆裂情况下，在容纳碎片方面，接头通常是相对薄弱的环节。

125、压缩机叶轮可沿大致轴向的方向插入。插入件可沿大致轴向的方向插入。

126、将压缩机叶轮固定至轴可包括将压缩机叶轮螺纹连接至轴。将压缩机叶轮固定至轴可包括将压缩机叶轮穿过轴并用螺母将压缩机叶轮固定至轴。螺母可以螺旋地接合至轴的一端。压缩机叶轮可以通过替代的固定方式固定至轴，例如焊接或螺纹接合。

127、所述轴可以由支撑构件间接地支撑。例如，一个或更多个轴承可固定在支撑构件内，并且轴承与轴接触。轴承可支撑轴绕中心轴线旋转。

128、将插入件安装在入口通道路径内可以通过多种不同的方式。紧固件可被用于将插入件附接到入口通道路径内。或者，插入件可焊接至入口通道路径或与入口通道路径螺纹接合。

129、在步骤(ii)中，所述轴可由支撑构件支撑。

130、插入件可以至少周向地围绕压缩机叶轮。也就是说，插入件可以至少围绕中心轴线地与压缩机叶轮一致。靠近入口的压缩机叶轮的轴向端部可以被暴露(并且未被包围)。也就是说，插入件可以包括孔。该孔可以大体上是轴向的。在使用中，流体可以在到达压缩机叶轮之前流过该孔。

131、所述入口可经由通道与下游出口流体连通。该通道可以至少部分地限定在第一壁和第二壁之间。一个或更多个叶片可在第一壁和第二壁之间横跨通道延伸。所述一个或更多个叶片可与第一壁和第二壁一体地形成。

132、与压缩机盖一体形成的支撑构件可提供密封板或轴承壳的功能。该方法可以被说成是指组装涡轮增压器的方法。

133、在步骤(i)之前，轴可以穿过支撑构件插入。在轴插入到位后，可将套环固定到轴上。然后可以结合止推轴承，其与所述套环接合。最后，抛油环可以固定到所述轴上。这可以完成用于组装轴的组装过程，使得其被支撑构件支撑(用于旋转)。应当理解，轴可以由支撑构件轴向地约束。

134、根据本发明的第七方面，提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序，当所述指令由处理器执行时，计算机可执行指令使得处理器控制增材制造设备来制造压缩机盖。

135、压缩机盖可以根据本发明的上述方面，其包括上述方面提供的任何可选特征。

136、根据本发明的第八方面，提供了一种通过增材制造来制造压缩机盖的方法，该方法包括：

137、获取表示产品几何形状的电子文件，其中该产品是压缩机盖；和

138、控制增材制造设备以通过一个或更多个增材制造步骤根据电子文件中指定的几何形状来制造产品。

139、压缩机盖可以根据本发明的上述方面，其包括上述各方面提供的任何可选特征。

140、本文阐述的本发明每个方面的可选和/或优选特征也适用于本发明的任何其他方面。