Spacer, turbocharger, and cartridge module of the turbocharger

Abstract

A spacer (100), a turbocharger, and a cartridge module (200) thereof are provided. The spacer (100) comprises a spacing portion (10), a first engagement portion (20), and a second engagement portion (30). The spacer (100) is configured that: the first engagement portion (20) comprises a first transition section (41), an intermediate section (42) and an engagement section (43), at least part of the first transition section (41) and the intermediate section (42) of the first engagement portion (20) each has a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section (43) connected thereto, and are configured to form a gap (230) with a first engagement hole (211) of a nozzle ring (210); and / or the second engagement portion (30) comprises a first transition section, an intermediate section, and an engagement section, at least part of the first transition section and the intermediate section each has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section, and are configured to have a gap with a second engagement hole of a pipe flange. In the present disclosure, the gap, formed in the state where the intermediate section of each of the first engagement portion and the second engagement portion has been engaged with the first engagement hole of the nozzle ring or with the second engagement hole of the pipe flange, is sufficient to mitigate deformation of the cartridge module due to high temperature of the exhaust gas stream, and to receive the spacer material flowing toward the intermediate section during the securing and connecting (e.g., riveting) between the engagement sections and the engagement holes, in order to solve problems of crack initiation in manufacturing process.

Description

SPACER, TURBOCHARGER, AND CARTRIDGE MODULE OF THE TURBOCHARGERTECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates to the technical field of engines, in particular to a spacer, a turbocharger, and a cartridge module of the turbocharger.BACKGROUND

[0002] A turbocharger driven by exhaust gas is an apparatus which is used in conjunction with an internal combustion engine and configured to increase the power output of the engine by compressing air delivered to an air inlet of the engine to be mixed with fuel and combusted in the engine.

[0003] A turbocharger comprises a compressor wheel mounted on one end of a shaft in a compressor housing and a turbine wheel mounted on the other end of the shaft in a turbine housing. The turbine housing defines a generally annular chamber that surrounds the turbine wheel and receives exhaust gas from the engine. The exhaust gas flows from the chamber to the turbine wheel through a cartridge module, and then the turbine wheel is driven by the exhaust gas. In this way, the turbine wheel extracts power from the exhaust gas and drives the compressor wheel. The compressor wheel receives ambient air via an inlet of the compressor housing, and air is compressed by the compressor wheel and then discharged from the compressor housing to the air inlet of the engine.

[0004] In the related arts, a turbocharger has a cartridge module comprising a nozzle ring forming a wall of the cartridge module and supporting a series of blades within the cartridge module, and an insert connected to the nozzle ring by a spacer and forming the opposite wall of the cartridge module, with the blades extending between the nozzle ring and the insert.

[0005] However, the spacer is riveted to the nozzle ring and the insert, leading to a relatively large stress in the spacer, and failures such as cracks initiation in the spacer.SUMMARY OF INVENTION

[0006] The present disclosure, targeted to drawbacks in the related arts, provides a spacer, a turbocharger, and a cartridge module thereof to solve the technical problem existing in the related arts that the spacer is vulnerable to failures such as cracks in harsh application environments or during the manufacturing process.

[0007] The first aspect of the present disclosure provides a spacer, comprising a spacing portion having a first end surface and a second end surface opposite to each other; and a first engagement portion and a second engagement portion disposed at the first end surface and the second end surface of the spacing portion, respectively; wherein the spacer is configures that: the first engagement portion comprises a first transition section, an intermediate section and an engagement section connected sequentially, at least part of the first transition section and the intermediate section of the first engagement portion each has a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section connected thereto, and are configured to be positioned in a first engagement hole of a nozzle ring to form a gap with the first engagement hole, and the engagement section of the first engagement portion is configured to be at least partially secured at an end portion of the first engagement hole far away from the spacing portion; and / or the second engagement portion comprises a first transition section, an intermediate section and an engagement section connected sequentially, at least part of the first transition section and the intermediate section of the second engagement portion each has a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section connected thereto, and are configured to be positioned in a second engagement hole of a pipe flange of an insert to form a gap with the second engagement hole, and the engagement section of the second engagement portion is configured to be at least partially secured at an end portion of the second engagement hole far away from the spacing portion.

[0008] In some alternative embodiments of the present disclosure, the first transition section is connected to the spacing portion, and the first transition section has a radial dimension gradually decreasing in a first direction going far away from the spacing portion; and at least part of the intermediate section has a radial dimension smaller than a radial dimension of an end portion of the first transition section closer to the spacing portion.

[0009] In some alternative embodiments of the present disclosure, the intermediate section comprises a first straight section and a second transition section sequentially connected in the first direction; and the first straight section and a part of the second transition section each has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0010] In some alternative embodiments of the present disclosure, the radial dimension of the second transition section gradually increases in the first direction, and an end portion of the second transition section closer to the engagement section has a radial dimension equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0011] In some alternative embodiments of the present disclosure, the intermediate section comprises a second straight section, a first varying-diameter section, and a third transition section that are sequentially connected in the first direction; and the second straight section, at least part of the first varying-diameter section and at least part of the third transition section each has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0012] In some alternative embodiments of the present disclosure, the intermediate section further comprises: a third straight section connected between the first varying-diameter section and the third transition section, wherein the third straight section has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0013] In some alternative embodiments of the present disclosure, the first varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases and then gradually decreases in the first direction; and the third transition section has a radial dimension that gradually increases in the first direction, and an end portion of the third transition section closer to the engagement section has a radial dimension equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0014] In some alternative embodiments of the present disclosure, the intermediate section comprises a fourth straight section and a second varying-diameter section sequentially connected in the first direction; and the fourth straight section has a radial dimension equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section, and at least part of the second varying-diameter sections has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0015] In some alternative embodiments of the present disclosure, the radial dimension of the second varying-diameter section gradually decreases and then gradually increases in the first direction.

[0016] In some alternative embodiments of the present disclosure, the second varying-diameter section comprises a primary varying-diameter section and a secondary varying-diameter section; the primary varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases from a middle portion to both end portions of the primary varying-diameter section, in an axial direction of the second varying-diameter section; both end potions of the primary varying-diameter section are either connected to the fourth straight section or to the engagement section through the secondary varying-diameter section; and the secondary varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases in a direction far away from the primary varying-diameter section.

[0017] In some alternative embodiments of the present disclosure, an amount of increment in the radial dimension of the primary varying-diameter section is greater than an amount of increment in the radial dimension of the secondary varying-diameter section; and an end portion of the secondary varying-diameter section closer to the engagement section has a radial dimension that is equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section.

[0018] In some alternative embodiments of the present disclosure, the spacing portion comprises a third varying-diameter section, a first shoulder, and a second shoulder; the third varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases from a middle portion to both end portions of the third varying-diameter section, in an axial direction of the spacing portion; the first shoulder is disposed at a first end of the third varying-diameter section, such that a surface of the first shoulder on a side far away from the third varying-diameter section serves as the first end surface of the spacing portion; and the second shoulder is disposed at a second end of the third varying-diameter section, such that a surface of the second shoulder on a side far away from the third varying-diameter section serves as the second end surface of the spacing portion.

[0019] In some alternative embodiments of the present disclosure, an annular groove is provided on a circumferential sidewall in at least one of the first shoulder and the second shoulder.

[0020] In some altemative embodiments of the present disclosure, the spacing portion comprises a fourth varying-diameter section, a fourth transition section, and a third shoulder; and the fourth varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases from a middle portion to both end portions of the fourth varying-diameter section, in an axial direction of the spacing portion; and the fourth varying-diameter section is provided at each end of the fourth transition section; the fourth transition section has a radial dimension that gradually increases in a direction going away from the fourth varying-diameter section; the third shoulder is provided on a side of the fourth transition section that is far away from the fourth varying-diameter section; and the third shoulder at each end of the fourth varying-diameter section has a surface that is located on a side far away from the fourth transition section and serves as the first end surface or the second end surface of the spacing portion.

[0021] The second aspect of the present disclosure provides a cartridge module for a turbocharger, comprising a nozzle ring, an insert, and the aforementioned spacer. The spacing portion of the spacer is sandwiched between the nozzle ring and a pipe flange of the insert, and the first end surface and the second end surface of the spacing portion abut against the nozzle ring and the pipe flange, respectively, wherein the cartridge module is configured that: at least part of the first transition section and the intermediate section of the first engagement portion are configured to be positioned in a first engagement hole of the nozzle ring to form a gap therebetween, and at least part of the engagement section of the first engagement portion is configured to be secured at an end portion of the first engagement hole far away from the pipe flange; and / or at least part of the first transition section and the intermediate section of the second engagement portion of the spacer are configured to be positioned in the second engagement hole of the pipe flange to have a gap therebetween, and at least part of the engagement section of the second engagement portion is configured to be secured at an end portion of the second engagement hole away from the nozzle ting.

[0022] The third aspect of the present disclosure provides a turbocharger, comprising a turbine housing, a turbine wheel, and the aforementioned cartridge module. The cartridge module is configured to be at least partially disposed in the turbine housing and to comprise a nozzle ring, an insert and a spacer, and wherein the turbine wheel sequentially passes through a hole at the center of the nozzle ring and a tubular portion at the center of the insert in an axial direction.

[0023] The advantages provided by the technical solutions according to the embodiments of the present disclosure may include, but not limited to: the gap, formed in the state where the intermediate section of at least one of the first engagement portion and the second engagement portion has been engaged with the first engagement hole of the nozzle ring or with the second engagement hole of the pipe flange, is sufficient to mitigate deformation of the cartridge module due to high temperature of the exhaust gas stream, to relieve stress initiating in the spacer; Further, it is possible to receive the spacer material flowing toward the intermediate section in the state where the engagement section is deformed during the securing and connecting (e.g., riveting) for the spacer and the nozzle ring (or, the spacer and the insert) , and thus to reduce the shear stress generated from scraping of the flowing material with the inside of the first engagement hole of the nozzle ring or the second engagement hole of the pipe flange, thereby minimizing the risk of crack initiating in the spacer resulted from stress; In this way, the present disclosure makes it possible to significantly alleviate or solve the crack problem caused by the harsh application circumstances or the manufacturing process, and to allow the spacer of the present disclosure to endure the impact from long-term high cyclic temperature, thermal cycle, oxidation, creep, and vibration loads, and to reduce the probability and degree of cracks initiating in the harsh application circumstances and during the manufacturing process, i.e., to postpone or avoid cracks, and to improve the reliability and lifetime.

[0024] Additional aspects and advantages of the present disclosure will be set forth in part in the following description, which will become apparent from the following description, or may be learned by the application of the present disclosure.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0025] To describe the technical solutions in the embodiments of the present disclosure more clearly, it briefly describes the accompanying drawings used for explaining the embodiments of the present disclosure in the following.

[0026] FIG. 1 is a schematic front view of an implementation of a spacer according to an embodiment of the present disclosure.

[0027] FIG. 2 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 1, as seen from a certain perspective.

[0028] FIG. 3 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 1, as seen from another perspective.

[0029] FIG. 4 is a schematic top view of the spacer in FIG. 1.

[0030] FIG. 5 is a schematic bottom view of the spacer in FIG. 1.

[0031] FIG. 6 is a schematic front view of another implementation of a spacer according to an embodiment of the present disclosure.

[0032] FIG. 7 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 6, as seen from a certain perspective.

[0033] FIG. 8 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 6, as seen from another perspective.

[0034] FIG. 9 is a schematic front view of further another implementation of a spacer according to an embodiment of the present disclosure.

[0035] FIG. 10 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 9, as seen from a certain perspective.

[0036] FIG. 11 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 9, as seen from another perspective.

[0037] FIG. 12 is a schematic front view of still another implementation of a spacer according to an embodiment of the present disclosure.

[0038] FIG. 13 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 12, as seen from a certain perspective.

[0039] FIG. 14 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 12, as seen from another perspective.

[0040] FIG. 15 is a schematic front view of further still another implementation of a spacer according to an embodiment of the present disclosure.

[0041] FIG. 16 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 15, as seen from a certain perspective.

[0042] FIG. 17 is a schematic perspective view of the spacer in FIG. 15, as seen from another perspective.

[0043] FIG. 18 is a schematic structural diagram of a cartridge module of a turbocharger according to an embodiment of the present disclosure.

[0044] FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the cartridge module in FIG. 18.

[0045] FIG. 20 is a partial enlarged view of the cartridge module in FIG. 19.

[0046] FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of structures for a part of a turbocharger according to an embodiment of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0047] Hereinafter, the embodiments of the present disclosure will be described with reference to accompanying drawings of the present disclosure. It should be understood that the embodiments described below with reference to the accompanying drawings are exemplary descriptions used to explain the technical solutions of the embodiments of the present disclosure, and do not constitute a limitation on the technical solutions of the embodiments of the present disclosure.

[0048] It will be appreciated for those skilled in the art the terms “said” and “the” as used herein may encompass plural forms unless otherwise stated. It should be further understood that the term “comprises” or “comprising” used in the specification of the present disclosure refers to the existence of the features, integers, steps, operations and / or components, but does not exclude the implementation of other features, information, data, steps, operations, components and / or combinations thereof supported in the art. The term “and / or” used herein refers to at least one of the items defined by the term, for example, “A and / or B” may be implemented as “A” , or as “B” , or as “A and B” .

[0049] Hereinafter, the embodiments of the present disclosure will be further described in detail with reference to the accompanying drawings, so as to make the objectives, technical solutions, and advantages of the present disclosure more apparent.

[0050] In the related arts, the spacer is riveted to the nozzle ring and the insert, and the cartridge module may be deformed due to the cold and thermal shock from exhaust gas, and the deformation render the spacer enduring a bending moment so as to generate a relatively large stress. In addition, during the riveting process, as the material of the spacer flows toward the intermediate section, the flowing material scrapes against the inside of the nozzle ring or the insert, creating shear stress. The spacer bears the bending moment caused by deformation of the cartridge module due to the thermal expansion and contraction, as well as the pressure applied to the spacer during the riveting process, leading to the risk of cracks in the spacer.

[0051] The present disclosure provides a spacer, a turbocharger, and a cartridge module thereof, which aims to solve the technical problem existing in the related arts that the spacer is vulnerable to failures such as cracks in harsh application environments or during the manufacturing process.

[0052] Hereinafter, the specific embodiments will be described in detail to explain the technical solutions of the present disclosure and how the technical solutions of the present disclosure solve the above technical problems. It should be noted that the following embodiments may be mutually referenced, learned, or combined, and the same terms, similar features, similar implementation steps, and the like may be used in different embodiments and not be repeatedly described.

[0053] An embodiment of the present disclosure may provide a spacer 100, as shown in FIGS. 1 to 17, comprising: a spacing portion 10, a first engagement portion 20, and a second engagement portion 30.

[0054] The spacing portion 10 may comprises a first end surface 11 and a second end surface 12 opposite to each other. The first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 may be disposed at the first end surface 11 and the second end surface 12 of the spacing portion 10, respectively.

[0055] The spacer 100 may be configured to have at least one of the following:

[0056] The first engagement portion 20 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43 connected sequentially, at least part of the first transition section 41 and the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 has a radial dimension smaller than that of the engagement section 43 connected thereto. The first engagement portion 20 is configured to be located in a first engagement hole 211 of a nozzle ring 210 with a gap 230 therebetween, and the engagement section 43 of the first engagement portion 20 configured to be at least partially secured at an end portion of the first engagement hole 211 far away from the spacing portion 10.

[0057] The second engagement portion 30 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43 connected sequentially, at least part of the first transition section 41 and the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 having a radial dimension smaller than that of the engagement section 43 connected thereto. The second engagement portion 30 is configured to be located in a second engagement hole 221 of a pipe flange 222 of an insert 220 with a gap 230 therebetween, and the engagement section 43 of the second engagement portion 30 is configured to be at least partially secured at an end portion of the second engagement hole 221 far away from the spacing portion 10.

[0058] According to the embodiments of the present disclosure, the gap 230 is to be sufficient when the intermediate section 42 of at least one of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 is engaged with the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or with the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, which mitigates deformation of the cartridge module due to high temperature of the exhaust gas stream, relieving stress endured by the spacer 100, and further receives the material of the spacer flowing toward the intermediate section 42 in the state where the engagement section 43 is deformed during the securing (e.g., riveting) for the spacer 100 and the nozzle ring 210 (or the pipe flange 222 of the insert 220) , and thus it reduces the shear stress generated from scraping of the flowing material with the inside of the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, thereby minimizing the risk of crack occurring in the spacer 100 resulted from stress. In this way, the present disclosure makes it possible to significantly alleviate or solve the crack problem caused by the harsh application circumstances or the manufacturing process, and to allow the spacer 100 of the present disclosure to withstand the impact from long-term high cycle temperature, thermal cycle, oxidation, creep, and vibration loads, and to reduce the probability and degree of cracks occurring in the harsh application circumstances and during the manufacturing process, i.e., to avoid or postpone the cracks, and to improve the reliability and lifetime.

[0059] It should be noted that the spacer 100 according to the embodiments of the present disclosure may be embodied in a plurality of structures or implementations. For example, in a specific embodiment of the spacer 100, the first engagement portion 20 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43, and wherein at least part of the first transition section 41 and the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 may have a radial dimension smaller than that of the engagement section 43 connected thereto. However, the second engagement portion 30 may be implemented with conventional structures and configuration for engagement portions in the art (e.g., the radial dimension of the second engagement portion 30 may be constant in its axial direction) .

[0060] For example, in another embodiment of the spacer 100, the second engagement portion 30 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43, and wherein at least part of the first transition section 41 and the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 may have a radial dimension smaller than that of the engagement section 43 connected thereto. However, the first engagement portion 20 may be implemented with conventional structures and configuration for engagement portions in the art (e.g., the radial dimension of the first engagement portion 20 may be constant in its axial direction) .

[0061] For example, in yet another embodiment of the spacer 100, each of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43, and wherein at least part of the first transition sections 41 and the intermediate sections 42 may have a radial dimension smaller than that of the engagement sections 43 connected thereto.

[0062] Alternatively, as shown in FIG. 20, a gap 230 may be formed between an outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 and an inner circumferential wall of the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210. Further, a gap 230 may be formed between an outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 and an inner circumferential wall of the second engagement hole 221 of the pipe flange 222.

[0063] In this way, it is possible to mitigate deformation of the cartridge module due to high temperature of the exhaust gas stream, relieving stress occurring in the spacer 100; Further, it is possible to receive the spacer material flowing toward the intermediate section 42 in the state where the engagement section 43 is deformed during the securing and connecting (e.g., riveting) for the spacer 100 and the nozzle ring 210 (or the spacer 100 and the pipe flange 222) , and thus to reduce the shear stress generated from scraping of the flowing material with the inside of the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, thereby minimizing the risk of crack initiating in the spacer 100 resulted from the stress. In this way, the present disclosure makes it possible to significantly alleviate or solve the crack problem caused by the harsh application circumstances or the manufacturing process.

[0064] Alternatively, as shown in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12, and FIG. 15, the first transition section 41 may be connected to the spacing portion 10, and a radial (including a second direction illustrated in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12, and FIG. 15) dimension of the first transition section 41 may gradually decrease along a first direction going away from the spacing portion 10, according to the embodiment of the present application. That is, the radial dimension of the first transition section 41 may gradually increase in the direction going toward the spacing portion 10, such that the first transition section 41 may have the largest radial dimension, i.e., may have the largest cross-sectional area (the cross-sectional area cut in the radial direction) at the connection portion between the first transition section 41 and the spacing portion 10.

[0065] In an alternative embodiment of the present disclosure, the first direction may include a direction which is directed to respective engagement sections 43 from respective first transition sections 41 in the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30, that is, the direction which is directed from the first transition section 41 of the first engagement portion 20 to the engagement section 43 of the first engagement portion 20, and the direction which is directed from the first transition section 41 of the second engagement portion 30 to the engagement section 43 of the second engagement portion 30.

[0066] With the above configuration, the cross-sectional area at the connection portion between the spacing portion 10 and at least one of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 can be increased, thereby reducing magnitude of stress per unit area at the connection portion between the spacing portion 10 and at least one of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 in a state where a force is applied to the spacer 100. Hence, it is possible to disperse the stress and thus to reduce or even eliminate stress concentration phenomenon therein.

[0067] Moreover, the first end surface 11 or the second end surface 12 of the spacing portion 10 may smoothly transition to the first transition section 41, and the radial dimension of the first transition section 41 may gradually decrease in the first direction going away from the spacing portion 10, such that the outer circumferential wall of the first transition section 41 may smoothly transition in the first direction, which contributes to further reducing stress concentration phenomenon therein and to eliminating sudden changes in stiffness of the spacer 100.

[0068] In an embodiment of the present disclosure, the first engagement portion 20 may be configured to be secured at the nozzle ring 210, and the second engagement portion 30 may be configured to be secured at the pipe flange 222 of the insert 220. The spacing portion 10 may be configured to be positioned between the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, and wherein the first end surface 11 of the spacing portion 10 may be configured to abut against the nozzle ring 210, and the second end surface 12 of the spacing portion 10 may be configured to abut against the pipe flange 222.

[0069] In an alternative embodiment of the present disclosure, a material of the spacer 100 may include but is not limited to Nimonic 80A. Nimonic 80A is a nickel-based superalloy composed of Ni-Cr, which exhibits excellent characteristics in strength, corrosion resistance, and oxidation resistance at high temperatures. These advantages of the Nimonic 80A facilitate it widely applicable to hot-forged components at high temperature as used in e.g. aeronautical engineering and astronautical engineering, power stations, and transportation. In the embodiments of the present disclosure, it may allow the usage of the spacer material to be utilized extremely, for example, in applications such as 850℃@Aero industry (aeronautical engineering) and 980℃@GTX (automobile industry) , enabling cost control.

[0070] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 17, it describes an implementation in which each of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 may comprise the first transition section 41. The first transition section 41 of the first engagement portion 20 may be connected to the first end surface 11 of the spacing portion 10, and the first transition section 41 of the second engagement portion 30 may be connected to the second end surface 12 of the spacing portion 10.

[0071] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 17, an end portion of the first transition section 41 closer to the spacing portion l0 may has a radial dimension smaller than a radial dimension of each of the first end surface 11 and the second end surface 12 of the spacing portion 10, and may be greater than a radial dimension of an end portion of the first transition section 41 closer to an intermediate section 42, to be described later.

[0072] In this way, it ensures the smooth transition of the first transition section 41 to the intermediate section 42 and to the first end surface 11 or the second end surface 12 of the spacing portion 10, so as to reduce stress concentration phenomenon, to eliminate a sudden change in stiffness of respective parts connected to the first transition section 41, and to avoid interference with the engagement holes in the pipe flange 222 or the nozzle ring 210 during installation.

[0073] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. l, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12, and FIG. 15, the first transition section 41 may be a cylindrical boss or a cylindrical boss-like structure. In the cross-section perpendicular to the axis of the spacer 100, the first transition section 41 may have a cross-sectional shape of circular or elliptical shape.

[0074] It should be noted that, in the case where the first transition section 41 has a circular shaped cross-sectional, the radial dimension of the first transition section 41 is referred to the diameter of the first transition section 41, and such interpretation is applicable to other components in the present disclosure, e.g., the intermediate section 42, the engagement section 43, and the structures included in the spacing portion 10, which will not be repeated below.

[0075] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. l, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12 and FIG. 15, in the longitudinal section parallel to the axis of the spacer 100, the first transition section 41 has a cross-sectional shape of trapezoidal or trapezoid-like shape, and more particularly, isosceles trapezoidal or isosceles trapezoid-like shape. The bottom edge (i.e., the longer base side) of this trapezoidal or trapezoid-like shape is closer to the spacing portion 10 with the top edge (i.e., the shorter base side) thereof is away from the spacing portion 10 (closer to the intermediate section 42) .

[0076] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. l, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12, and FIG. 15, the legs of the trapezoidal or trapezoid-like shape for the cross-sectional shape of the first transition section 41 (the contour of an outer circumferential wall of the first transition section 4 l) may be a curve. Of course, in another alternative embodiment of the present disclosure, the leg of the trapezoidal or trapezoid-like shape for the cross-sectional shape of the first transition section 41 may also be shaped as an oblique line according to actual needs, such that the outer circumferential wall of the first transition section 41 is a conical surface. In an alternative embodiment of the present disclosure, the oblique line may be inclined at a certain angle relative to the axis of the spacer 100.

[0077] In the embodiments of the present disclosure, the first transition section 41 may be designed with appropriate curvature or inclination angle such that the first transition section 41 may smoothly transition to other parts (e.g., the first end surface 11 or the second end surface 12 of the spacing portion 10, and the intermediate section 42) connected thereto, so as to reduce stress concentration phenomenon, to eliminate a sudden change in stiffness of respective parts connected to the first transition section 41, and to avoid interference between the spacer 100 with the pipe flange 222 or the nozzle ring 210 during installation, ensuring machinability of the design of the spacer 100.

[0078] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12 and FIG. 15, the length of the first transition section 41 may be sufficient to mitigate deformation of the spacer 100 due to a bending moment, ensuring machinability of the design of the spacer 100, and to have smooth transition of the first transition section 41 to the intermediate section 42, and to the first end surface 11 or the second end surface 12 of the spacing portion 10, so as to reduce stress concentration phenomenon, to eliminate a sudden change in stiffness of respective parts connected to the first transition section 41, and to avoid interference with the engagement holes in the pipe flange 222 or the nozzle ring 210 during installation.

[0079] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 6 to 17, each of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 may further comprise an intermediate section 42 and an engagement section 43. The first transition section 41, the intermediate section 42, and the engagement section 43 may be sequentially connected in a first direction going away from the spacing portion 10. At least part of the intermediate section 42 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the end portion of the first transition section 41 closer to the spacing portion 10.

[0080] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12, and FIG. 15, at least part of the intermediate section 42 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0081] As shown in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 12 and FIG. 15, in the embodiments of the present disclosure, at least part of the intermediate section 42 may have a radial dimension that is smaller than the radial dimension of the end portion of the first transition section 41 closer to the spacing portion 10 and smaller than the radial dimension of the engagement section 43. As such, the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30 each may be shaped into a structure in which the radial dimension becomes relatively larger at both end portions (an end portion of the first transition section 41 closer to the spacing portion 10 and an end portion where the engagement section 43 is positioned) and becomes relatively smaller at least in the middle portion (comprising at least part of the intermediate section 42) . Thus, it is possible to reduce the friction between the first engagement portion 20 and the nozzle ring 210 and the friction between the second engagement portion 30 and the pipe flange 222, during the process of fitting the first engagement portion 20 into the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 and fitting the second engagement portion 30 into the second engagement hole 221 of the pipe flange 222. Furthermore, the gap 230 may be formed between the outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 and the inner circumferential wall of the first engagement hole 211, and between the outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 and the inner circumferential wall of the second engagement hole 221.

[0082] This may allow the spacer 100 to have a sufficient radial dimension for its strength, and to have a gap, in the assembled state, that is sufficient to receive the material flowing downwardly from the engagement section 43 during riveting and to provide enough space to compensate for the bending of the spacer caused by the bending moment. The above configuration is suitable for the riveting process, since the material may be allowed to flow freely during the riveting process, which reduces the risk of crack initiation on the engagement section 43.

[0083] Of course, in another alternative embodiment of the present disclosure, it may be configured such that only the first engagement portion 20 comprises the intermediate section 42 and the engagement section 43 while the second engagement portion 30 comprises the engagement section 43 directly connected to the first transition section 41, according to actual needs. Alternatively, it may be configured such that only the second engagement portion 30 comprises the intermediate section 42 and the engagement section 43, while the first engagement portion 20 comprises the engagement section 43 directly connected to the first transition section 41, according to actual needs.

[0084] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 6 to 17, the engagement section 43 may have a column structure. The axis of the engagement section 43 is parallel to the axis of the spacer 100. The cross section of the engagement section 43 may have a circular or elliptical shape.

[0085] In the embodiments of the present disclosure, the engagement section 43 may be designed appropriately for the ratio of its diameter to its length, such that it is sufficient for the material to flow during riveting to fill the clearance at the riveting head, thereby forming a high-strength riveting head tightly affixed to the riveting surface of the pipe flange 222 or the nozzle ring 210. At the same time, there is no excess material to be accumulated into the clearance between the intermediate section 42 and the nozzle ring 210 or the pipe flange 222, so as to avoid the shear stress generated from scraping of the spacer material with the inner wall of the engagement holes of the pipe flange 222 or the nozzle ring 210.

[0086] It will be understood that, in the embodiments of the present disclosure, the engagement section 43 may be designed to be same as or similar to a conventional rivet head of a spacer in the art, and the well-known details thereof will be omitted herein.

[0087] In an alternative embodiment of the present disclosure, the intermediate section 42 may have a cross-sectional shape of circular or elliptical shape, and sections included in the intermediate section 42 described later may have a cross-sectional shape conforming to the cross-sectional shape of the intermediate section 42, and details thereof will not be repeated.

[0088] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 5, the intermediate section 42 may comprise a first straight section 421 and a second transition section 422 that are sequentially connected in the first direction, and each of the first straight section 421 and a part of the second transition section 422 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0089] In an embodiment of the present disclosure (e.g. in the first implementation shown in FIGS. 1 to 5) , the first transition section 41, the first straight section 421, the second transition section 422, and the engagement section 43 are sequentially connected in the first direction, and each of the first straight section 421 and part of the second transition section 422 may have a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section 43, by which it can reduce the friction between the first engagement portion 20 and the nozzle ring 210 and between the second engagement portion 30 and the pipe flange 222 during assembling, and ensures a gap 230 to be formed between the outer circumferential wall of the intermediate section 42 and the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, thereby providing sufficient space to receive the material of the engagement section 43 flowing freely while maintaining the strength of the spacer 100, compensating for the bending of the spacer caused by the bending moment and reducing the risk of crack initiation on the engagement section 43.

[0090] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, a radial dimension of an end portion of the first transition section 41 far away from the spacing portion 10, a radial dimension of the first straight section 421, and a radial dimension of an end portion of the second transition section 422 closer to the first straight section 421 may be equal to each other. With such configuration, it allows smooth transition from the outer circumferential wall of the first transition section 41, through the outer circumferential wall of the first straight section 421, to the outer circumferential wall of the second transition section 422 in the first direction, thereby further reducing stress concentration phenomenon and eliminating sudden change in the stiffness of the spacer 100.

[0091] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, there is a little difference in diameters between the engagement section 43 and the first straight section 421. Thus, it is possible to avoid the sudden change of stiffness, ensure the strength of the spacer 100 itself, provide sufficient space to receive the material of the engagement section 43 flowing downwardly during riveting, and also provide sufficient space to compensate for the bending of the spacer caused by the bending moment.

[0092] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, the first straight section 421 may be a free stem with a relatively small radial dimension, so as to provide more flexibility with respect to the bending caused by the thermal expansion of the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, thereby reducing the stress on the first end surface 11 and the second end surface 12 of the spacing portion 10.

[0093] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, the second transition section 422 may have a radial dimension that gradually increase in the first direction, such that an end portion of the second transition section 422 closer to the engagement section 43 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0094] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, a curved-profile (e.g. arc-shaped) section may be provided between the second transition section 422 and the engagement section 43 to enable a smooth transition therebetween, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0095] In the embodiments of the present disclosure, it is possible to, by virtue of the second transition section 422, reduce the risk of friction occurring between the spacer material and the nozzle ring 210 or the pipe flange 222 during the riveting process, and to reduce the risk of generating shear stress on the spacer and thus to avoid stress concentration.

[0096] Of course, in other alternative embodiments of the present disclosure, the end portion of the second transition section 422 closer to the engagement section 43 may have a radial dimension equal to the radial dimension of the engagement section 43, according to actual needs.

[0097] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, the second transition section 422 may be a cylindrical boss or a cylindrical boss-like structure. The cross section of the second transition section 422 may have a circular or elliptical shape. The above design can make respective sections of the spacer transition smoothly to avoid stress concentration.

[0098] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, a longitudinal section of the second transition section 422 may have a trapezoidal shape or trapezoid-like shape, and more particularly, isosceles trapezoidal or isosceles trapezoid-like shape. The bottom edge (i.e., the longer base side) of this trapezoidal shape or trapezoid-like shape is closer to the engagement section 43 with the top edge (i.e., the shorter base side) thereof is closer to the first straight section 421.

[0099] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, the leg of the trapezoidal or trapezoid-like shape for the cross-sectional shape of the second transition section 422 (the contour of an outer circumferential wall of the second transition section 422) may be a curve. Of course, in other alternative embodiments of the present disclosure, the leg of the trapezoidal or trapezoid-like shape for the cross-sectional shape of the second transition section 422 may also be shaped as an oblique line, according to actual needs, such that the outer circumferential wall of the second transition section 422 is a conical surface. In an alternative embodiment of the present disclosure, the oblique line may be inclined at a certain angle with respect to the axis of the spacer 100.

[0100] As such, it is possible to smoothly connect the second transition section 422 with other sections (such as the engagement section 43 and the first straight section 421) , thereby avoiding sudden changes in stiffness of these sections in the spacer, reducing stress concentration phenomenon, and optimizing the direction in which the spacer material flows downwardly during riveting.

[0101] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, the second transition section 422 may be smoothly connected with other sections (including the engagement section 43) , which may reduce stress concentration phenomenon, ensure a sufficient length for the first straight section 421, and optimize the direction in which the spacer material flows downwardly during riveting.

[0102] In other alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIGS. 6 to 8, the intermediate section 42 may comprise a second straight section 423, a first varying-diameter section 424, and a third transition section 426 that are sequentially connected in the first direction. Each of the second straight section 423, at least part of the first varying-diameter section 424, and at least part of the third transition section 426 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0103] In an embodiment of the present disclosure (e.g. in the second implementation shown in FIGS. 6 to 8) , the first transition section 41, the second straight section 423, the first varying-diameter section 424, the third transition section 426, and the engagement section 43 are sequentially connected in the first direction. Each of the second straight section 423, at least part of the first varying-diameter section 424, and at least part of the third transition section 426 may have a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section 43, which can reduce the friction between the first engagement portion 20 and the nozzle ring 210 and between the second engagement portion 30 and the pipe flange 222 during assembling of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30, and ensure a gap 230 to be formed between the outer circumferential wall of the intermediate section 42 and the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, thereby providing sufficient space to receive the material of the engagement section 43 flowing freely while maintaining the strength of the spacer 100, compensating for the bending of the spacer caused by the bending moment, and reducing the risk of crack initiation on the engagement section 43.

[0104] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 6 to 8, a radial dimension of an end portion of the first transition section 41 far away from the spacing portion 10, a radial dimension of the second straight section 423, and a radial dimension of an end portion of the first varying-diameter section 424 closer to the second straight section 423 may be equal to each other, which allows the smooth transition of the first transition section 41, the second straight section 423, and the first varying-diameter section 424, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0105] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 6 to 8, the intermediate section 42 may further comprise a third straight section 425 that is connected between the first varying-diameter section 424 and the third transition section 426, and the third straight section 425 has a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0106] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 6, the first varying-diameter section 424 may have a radial dimension that gradually increase and then gradually decrease in the first direction. The third transition section 426 may have a radial dimension that gradually increase in the first direction, such that an end portion of the third transition section 426 closer to the engagement section 43 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0107] In the embodiments of the present disclosure, a radial dimension of an end portion of the first varying-diameter section 424 closer to the third straight section 425, a radial dimension of the third straight section 425, and a radial dimension of an end portion of the third transition section 426 closer to the third straight section 425 may be equal to each other, which may allow the smooth transition for the first varying-diameter section 424, the third straight section 425, and the third transition section 426, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0108] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 6, a curved-profile (e.g. arc-shaped) section may be provided between the third transition section 426 and the engagement section 43 to enable a smooth transition therebetween, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0109] Of course, in other alternative embodiments of the present disclosure, the end portion of the third transition section 426 closer to the engagement section 43 may have a radial dimension equal to the radial dimension of the engagement section 43, according to actual needs.

[0110] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 6, the maximum radial dimension of the first varying-diameter section 424 may be not larger than (i.e. equal to or smaller than) a radial dimension of the engagement section 43, which allows the spacer 100 to pass through the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, to achieve assembly between the spacer 100 and the nozzle ring 210 or the pipe flange 222.

[0111] It should be noted that the second implementation of the present disclosure differs from the first implementation in that: the first straight section 421 has a column structure in the first implementation, , whereas the second straight section 423 and the third straight section 425 each has a column structure, and the first varying-diameter section 424 positioned between the second straight section 423 and the third straight section 425 has a bulged structure (e.g., like a dram) with its middle portion protruding outward and both ends recessed, in the second implementation. The remaining structures in the second implementation are the same as or similar to those in the first implementation, which will not be repeated herein. The top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the second implementation are the same as or similar to the top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the first implementation.

[0112] Like the design of the first implementation, the design of the second implementation of the present disclosure makes it possible to optimize the flow of material during riveting and to damper the bending moment, while improving the strength and stiffness of the intermediate section 42.

[0113] In still another alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 9 to 11, the intermediate section 42 may comprise a fourth straight section 427 and a second varying-diameter section 428 that are sequentially connected in the first direction, and each of the fourth straight section 427 and a at least part of the second varying-diameter section 428 may have a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section 43.

[0114] In the embodiments of the present disclosure (e.g. in the third implementation shown in FIGS. 9 to 11) , the first transition section 41, the fourth straight section 427, the second varying-diameter section 428, and the engagement section 43 are sequentially connected in the first direction, and each of the fourth straight section 427 and at least part of the second varying-diameter section 428 may have a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section 43. As such, it may reduce the friction between the first engagement portion 20 and the nozzle ring 210 and between the second engagement portion 30 and the pipe flange 222 during assembling of the first engagement portion 20 and the second engagement portion 30, and may ensure a gap 230 to be formed between the outer circumferential wall of the intermediate section 42 and the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, thereby providing sufficient space to receive the material of the engagement section 43 flowing freely while maintaining the strength of the spacer 100, compensating for the bending of the spacer caused by the bending moment, and reducing the risk of crack initiation on the engagement section 43.

[0115] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 9, a radial dimension of an end portion of the first transition section 41 far away from the spacing portion 10, a radial dimension of the fourth straight section 427, and a radial dimension of an end portion of the second varying-diameter section 428 closer to the fourth straight section 427 may be equal to each other, which may allow the smooth transition for the first transition section 41, the fourth straight section 427, and the second varying-diameter section 428, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0116] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 9 to 11, the radial dimension of the second varying-diameter section 428 may gradually decrease and then gradually increase in the first direction, which ensures a gap 230 to be formed between the second varying-diameter section 428 and the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or between the second varying-diameter section 428 and the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, while maintaining the structural strength of the second varying-diameter section 428.

[0117] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 9 to 11, the second varying-diameter section 428 may comprise a primary varying-diameter section 4281 and a secondary varying-diameter section 4282. The radial dimension of the primary varying-diameter section 4281 may gradually increase from a middle portion of the primary varying-diameter section 4281 to its both ends, along an axial direction of the second varying-diameter section 428. The both ends of the primary varying-diameter section 4281 may be connected to the fourth straight section 427 and the engagement section 43 through the secondary varying-diameter section 4282, respectively. The radial dimension of the secondary varying-diameter section 4282 may gradually increase in a direction going away from the primary varying-diameter section 4281.

[0118] In the embodiments of the present disclosure, a radial dimension of the primary varying-diameter section 4281 may become relatively smaller at a middle portion than at its both ends. The radial dimension of the primary varying-diameter section 4281 may gradually decrease and then gradually increase in the axial direction of the spacer 100.

[0119] In the embodiments of the present disclosure, the secondary varying-diameter section 4282 may be provided to both ends of the primary varying-diameter section 4281 respectively, and wherein a first end portion of the primary varying-diameter section 4281 may be connected to the fourth straight section 427 via the secondary varying-diameter section 4282 (referred as “first-secondary varying-diameter section 4282” hereinafter) . In a direction going away from the primary varying-diameter section 4281, a radial dimension of the first-secondary varying-diameter section 4282 may become larger as it goes closer to the fourth straight section 427.

[0120] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 9, a radial dimension of an end portion of the first-secondary varying-diameter section 4282 closer to the fourth straight section 427 may be equal to a radial dimension of the fourth straight section 427, and a radial dimension of an end portion of the first-secondary varying-diameter section 4282 closer to the primary varying-diameter section 4281 may be equal to a radial dimension of an end portion of the primary varying-diameter section 4281 closer to the first-secondary varying-diameter section 4282. As such, it may allow the smooth transition for the fourth straight section 427, the first-secondary diameter varying section 4282, and the primary diameter varying section 4281, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0121] In the embodiments of the present disclosure, the second end portion of the primary varying-diameter section 4281 may be connected to the engagement section 43 via the secondary varying-diameter section 4282 (referred as “second-secondary varying-diameter section 4282” hereinafter) . In a direction going away from the primary varying-diameter section 4281, the second-secondary varying-diameter section 4282 may have a radial dimension that become larger as it goes closer to the engagement section 43.

[0122] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 9, a radial dimension of an end portion of the second-secondary varying-diameter section 4282 closer to the engagement section 43 may be equal to a radial dimension of the engagement section 43, and a radial dimension of an end portion of the second-secondary varying-diameter section 4282 closer to the primary varying-diameter section 4281 may be equal to a radial dimension of an end portion of the primary varying-diameter section 4281 closer to the second-secondary varying-diameter section 4282. As such, it may allow the smooth transition for the primary varying-diameter section 4281, the second-secondary varying-diameter section 4282, and the engagement section 43, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0123] In the embodiments of the present disclosure, as radial dimensions of the primary varying-diameter section 4281 and the second-secondary varying-diameter section 4282 gradually increase in a direction from the middle portion of the primary varying-diameter section 4281 towards the engagement section 43, a portion of the primary varying-diameter section 4281 as well as the second-secondary varying-diameter section 4282, which are positioned between the middle portion of the primary varying-diameter section 4281 and the end portion of the engagement section 43 closer to the second-secondary varying-diameter section 4282 may serve as a fifth transition section, which may have a radial dimension that becomes larger as it goes closer to the engagement section 43.

[0124] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 9, an amount of increment in the radial dimension of the primary varying-diameter section 4281 is greater than an amount of increment in the radial dimension of the secondary varying-diameter section 4282. As such, an amount of increment for the radial dimension thereof appears more and more gently from the primary varying-diameter section 4281 to the secondary varying-diameter section 4282, which allows smooth transition, reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in stiffness.

[0125] Of course, in other alternative embodiments of the present disclosure, a radial dimension of the fourth straight section 427 may be equal to the radial dimension of the engagement section 43 according to actual needs. The end portion of the second-secondary varying-diameter section 4282 closer to the engagement section 43 may have a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section 43. At this time, in an alternative embodiment of the present disclosure, a curved-profile (e.g. arc-shaped) section may be provided between the second-secondary varying-diameter section 4282 and the engagement section 43 to enable a smooth transition therebetween, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0126] It should be noted that the third implementation of the present disclosure is similar to the first implementation except in that: in the first implementation, the first straight section 421 has a column structure, and the second transition section 422 is a cylindrical boss or cylindrical boss-like structure connected to the column structure; Whereas in the third implementation, the fourth straight section 427 has a column structure, and the second varying-diameter section 428 has a diabolo-like or an hourglass-like structure which is connected to the column structure and bulges outward at both end portions and recesses inward at the middle portion. The remaining structures in the third implementation are the same as or similar to those in the first implementation, which will not be repeated herein. The top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the third implementation are the same as or similar to the top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the first implementation.

[0127] Like the design of the first implementation, the design of the third implementation of the present disclosure makes it possible to optimize the flow of material during riveting, with improved strength and stiffness for the intermediate section 42.

[0128] It should be noted that, according to the embodiments of the present disclosure, the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 and the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 in the same spacer 100 may be asymmetrically arranged with respect to the spacing portion 10, and respective portions of the intermediate section 42 of the first engagement portion 20may be different from those of the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 in lengths and sizes, which depends on the thicknesses of the mating pipe flange 222 and nozzle ring 210 as well as sizes of holes therein (including the first engagement hole 211 and the second engagement hole 221) .

[0129] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 6 to 11, the spacing portion 10 may comprise a third varying-diameter section 13, a first shoulder 14, and a second shoulder 15. The third varying-diameter section 13 may have a radial dimension gradually increasing from its middle portion to its end portions in an axial direction of the spacing portion 10. The first shoulder 14 may be disposed at a first end of the third varying-diameter section 13, with a surface of the first shoulder 14 on a side far away from the third varying-diameter section 13 serving as the first end surface 11 of the spacing portion 10. The second shoulder 15 may be disposed at a second end of the third varying-diameter section 13, with a surface of the second shoulder 15 on a side far away from the third varying-diameter section 13 serving as the second end surface 12 of the spacing portion 10.

[0130] In the embodiment of the present disclosure (e.g., as shown in the first implementation in FIGS. 1 to 5) , the radial dimension of the third varying-diameter section 13 may become relatively smaller at a middle portion than at its both end portions. The radial dimension of the third varying-diameter section 13 may gradually decrease and then gradually increase, along the axial direction of the spacing portion 10. The third varying-diameter section 13 may form a curved waist of the spacing portion 10, so as to allow an increased area through which airflow can pass and thereby allow more airflow to pass through, and to reduce stress concentration phenomenon.

[0131] In the embodiments of the present disclosure, the surface of the first shoulder 14 on a side far away from the third varying-diameter section 13 may serve as the first end surface 11 of the spacing portion 10, and the surface of the second shoulder 15 on a side far away from the third varying-diameter section 13 may serve as the second end surface 12 of the spacing portion 10, such that the radial dimensions of the first end surface 11 and the second end surface 12 can be relatively large. Thus, it is possible to enlarge a contact area between the spacer 10, and the nozzle ring 210 and the insert 220, thereby reducing the contact stress therebetween.

[0132] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, the first shoulder 14 may be a straight section. The second shoulder 15 may be a straight section.

[0133] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, the first shoulder 14 may have a column structure. The cross section of the first shoulder 14 may have a circular or elliptical shape. The second shoulder 15 may have a column structure. The cross section of the second shoulder 15 may have a circular or elliptical shape.

[0134] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, the third varying-diameter section 13 may have a diabolo-like or an hourglass-like structure which bulges outward at both end portions and recesses inward at the middle portion.

[0135] In an alternative embodiment of the present disclosure, at least one of the first shoulder 14 and the second shoulder 15 may have smooth transition to the third varying-diameter section 13 at the connection portion therebetween. This can reduce stress concentration phenomenon and eliminate sharp changes in the stiffness of the spacing portion 10.

[0136] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, a rounded part 191 may be disposed at the connection portion between the first shoulder 14 and the third varying-diameter section 13. The third varying-diameter section 13 may transition smoothly to the first shoulder 14 via the rounded part 191.

[0137] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIGS. 1 to 3, a rounded part 191 may be disposed at the connection portion between the second shoulder 15 and the third varying-diameter section 13. The second shoulder 15 may transition smoothly to the third varying-diameter section 13 via the rounded part 191.

[0138] It should be noted that, in the embodiments of the present disclosure, an axial dimension (i.e., length) and a radial dimension (e.g., diameter) of the first shoulder 14 may be the same as or different from those of the second shoulder 15, respectively, depending on actual needs.

[0139] It will be understood that, the spacing portion 10 according to the first implementation of the present disclosure may be designed the same as or similar to a conventional Diabolo-like structure of a spacer in the art, and the well-known details thereof will be omitted herein.

[0140] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIG. 12 to FIG. 14, the spacing portion 10 may comprise a fourth varying-diameter section 16, a fourth transition section 17, and a third shoulder 18. The fourth varying-diameter section 16 may have a radial dimension that gradually increases from its middle portion to its end portions in the axial direction of the spacing portion 10. The fourth transition sections 17 may be provided at both ends of the fourth varying-diameter section 16 respectively. The fourth transition section 17 may have a radial dimension that gradually increase in a direction going away from the fourth varying-diameter section 16, such that the fourth transition section 17 may have smooth transition to the fourth varying-diameter section 16. The third shoulder 18 may be provided to a side of the fourth transition section 17 that is far away from the fourth varying-diameter section 16. The third shoulders 18 at both ends of the fourth varying-diameter section 16 may each have a surface on the side thereof far away from the fourth transition section 17, which serves as the first end surface 11 and the second end surface 12 of the spacing portion 10, respectively.

[0141] In the embodiment of the present disclosure (e.g., as shown in the fourth implementation in FIGS. 12 to 14) , the radial dimension of the fourth varying-diameter section 16 may become relatively smaller at its middle portion than at its both end portions. The radial dimension of the fourth varying-diameter section 16 may gradually decrease and then gradually increase in the axial direction of the spacing portion 10.

[0142] In the embodiments of the present disclosure, the fourth transition sections 17 may be provided at both end portions of the fourth varying-diameter section 16 respectively, with the first end portion of the fourth varying-diameter section 16 being connected to one of the third shoulders 18 via one of the fourth transition sections 17, and the second end portion of the fourth varying-diameter section 16 being connected to the other of the third shoulders 18 through the other of the fourth transition sections 17. The radial dimension of the fourth transition section 17 may become larger as it goes closer to the third shoulder 18, in the direction when it goes far away from the fourth varying-diameter section 16.

[0143] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 12, a radial dimension of an end portion of the fourth transition section 17 closer to the fourth varying-diameter section 16 may be equal to a radial dimension of an end portion of the fourth varying-diameter section 16 closer to the fourth transition section 17. This may allow the smooth transition between the fourth varying-diameter section 16 and the fourth transition section 17, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness of the spacer 100.

[0144] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 12 to FIG. 14, the fourth varying-diameter section 16 may have a diabolo-like or an hourglass-like structure which bulges outward at both end portions and recesses inward at the middle portion.

[0145] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 12, the fourth transition section 17 may be a cylindrical boss or cylindrical boss-like structure. The cross section of the fourth transition section 17 may have a circular or elliptical shape.

[0146] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 12, the third shoulder 18 may be a straight section. The third shoulder 18 may have a column structure. The cross section of the third shoulder 18 may have a circular or elliptical shape.

[0147] In an alternative embodiment of the present disclosure, a curved-profile (e.g. arc-shaped) section may be provided between the fourth transition section 17 and the third shoulder 18 to enable a smooth transition therebetween, so as to reduce stress concentration phenomenon and eliminate sudden changes in the stiffness.

[0148] It will be appreciated that, throughout the embodiment of the present disclosure, the transition sections positioned at both ends of the fourth varying-diameter section 16 may be referred to as the fourth transition sections 17, and the shoulders positioned at both ends of the fourth varying-diameter section 16 may be referred to as the third shoulders 18, so as to facilitate understanding. In practice, in the embodiments of the present disclosure, an axial dimension (i.e., length) or a radial dimension (e.g., diameter) of the fourth transition section 17 positioned at each ends of the fourth varying-diameter section 16 may be the same or different in the fourth transition sections 17, and an axial dimension (i.e., length) or a radial dimension (e.g., diameter) of the third shoulder 18 positioned at each ends of the fourth varying-diameter section 16 may be the same or different in the third shoulders 18, depending on actual needs.

[0149] It should be noted that the fourth implementation of the present disclosure is similar to the first implementation except that: in the first implementation, the first shoulder 14 and the second shoulder 15 each has a column structure, and the third varying-diameter section 13 directly connected to the first shoulder 14 and the second shoulder 15 has a diabolo-like or an hourglass-like structure which bulges outward at both end portions and recesses inward at the middle portion; Whereas in the fourth implementation, the third shoulder 18 has a column structure, the fourth varying-diameter section 16 has a diabolo-like or an hourglass-like structure which bulges outward at both end portions and recesses inward at the middle portion, and the fourth varying-diameter section 16 is indirectly connected to the third shoulders 18 via the fourth transition section 17 having a structure of a cylindrical boss or cylindrical boss-like structure. The remaining structures in the fourth implementation are the same as or similar to those in the first implementation, which will not be repeated herein. The top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the fourth implementation are the same as or similar to the top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the first implementation.

[0150] In the fourth implementation of the present disclosure, the axial dimension (i.e., length) of the third shoulder 18 may be shorter than that of each of the first shoulder 14 and the second shoulder 15 of the first implementation, and the radial dimension of the fourth transition section 17 may gradually decrease in the direction directed from the third shoulder 18 to the fourth varying-diameter section 16 so as to have smooth transition from the third shoulder 18 to the fourth varying-diameter section 16 with an inward-recessed profile, which removes more material of the spacer 100, so as to reduce the blocking of the spacing portion 10 to the airflow, increasing the area through which the airflow can pass, thus allowing more airflow to pass through, and reducing stress concentration phenomenon.

[0151] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIGS. 15 to 17, an annular groove 192 may be provided on a circumferential sidewall in at least one of the first shoulder 14 and the second shoulder 15. The annular groove 192 may be designed to distinguish among, e.g., various types of spacers 100, various materials, various suppliers, etc.

[0152] In the embodiment of the present disclosure (as shown in the fifth implementation in FIGS. 15 to 17) , an annular groove 192 may be disposed on a circumferential sidewall of the first shoulder 14. An annular groove 192 may be disposed on a circumferential sidewall of the second shoulder 15.

[0153] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 15, an annular groove 192 may be formed by slotting on the first shoulder 14 so as to make a groove extend in a circumferential direction of the first shoulder 14. The annular groove 192 may divide the column structure of the first shoulder 14 into two sub-column structures.

[0154] In an alternative embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 15, an annular groove 192 may be formed by slotting on the second shoulder 15 so as to make a groove extend in a circumferential direction of the second shoulder 15. The annular groove 192 may divide the column structure of the second shoulder 15 into two sub-column structures.

[0155] It should be noted that the fifth implementation of the present disclosure is similar to the first implementation except in that: in the first implementation, each of the first shoulder 14 and the second shoulder 15 has a one-piece column structure with a constant radial dimension at respective portions; Whereas in the fifth implementation, each of the first shoulder 14 and the second shoulder 15 has a two-segmented column structure with its radial dimension being smaller at one segment (where the annular groove 192 is positioned) than at the other segment (where the sub-column structure is positioned) . The remaining structures in the fifth implementation are the same as or similar to those in the first implementation, which will not be repeated herein. The top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the fifth implementation are the same as or similar to the top structural schematic view and the bottom structural schematic view of the spacer 100 according to the first implementation.

[0156] The embodiments of the present disclosure may provide a spacer 100 which is applicable to a cartridge module for a turbocharger under high cycle temperatures and vibrations, and more particularly, applicable to a cartridge module of a Variable Nozzle Turbocharger (VNT) .

[0157] Based on the same inventive concept, the embodiments of the present disclosure may further provide a cartridge module 200 of a turbocharger as shown in FIGS. 18 to 20, and the cartridge module 200 may comprise a nozzle ring 210, an insert 220, and the aforementioned spacer 100.

[0158] The spacing portion 10 of the spacer 100 may be sandwiched between the nozzle ring 210 and the pipe flange 222 of the insert 220. The first end surface 11 and the second end surface 12 of the spacing portion 10 may abut against the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, respectively.

[0159] The cartridge module 200 may be farther configured to comprise at least one of:

[0160] At least part of the first transition section 41 and the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 of the spacer 100 may be positioned in the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 with a gap 230 formed therebetween. At least part of the engagement section 43 of the first engagement portion 20 may be secured at an end portion of the first engagement hole 211 far away from the pipe flange 222 of the insert 220.

[0161] At least part of the first transition section 41 and the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 of the spacer 100 may be positioned in the second engagement hole 221 of the pipe flange 222 with a gap 230 formed therebetween. At least part of the engagement section 43 of the second engagement portion 30 may be secured at an end portion of the second engagement hole 221 far away from the nozzle ring 210.

[0162] In the embodiments of the present disclosure, the first engagement portion 20 of the spacer 100 may be secured at the nozzle ring 210, and the second engagement portion 30 of the spacer 100 may be secured at the pipe flange 222 of the insert 220, such that the spacing portion 10 of the spacer 100 may be sandwiched between the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, with the first end surface 11 of the spacing portion 10 abutting against the nozzle ring 210 and the second end surface 12 of the spacing portion 10 abutting against the pipe flange 222.

[0163] By virtue of the spacer 100, it is possible to connect and secure the nozzle ring 210 with the pipe flange 222 of the insert 220, and to maintain the required axial (i.e., the direction in which the first engagement portion 20, the spacing portion 10, and the second engagement portion 30 are sequentially connected, and which is parallel to the first direction going far away from the spacing portion 10) spacing between the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, such that the cartridge module of the turbocharger functions well.

[0164] It is possible to separate the nozzle ring 210 and the pipe flange 222 by the spacer 10, so as to form a channel for gas flow, and thus it avoids blocking gas flow or interfering with other movable parts. Furthermore, it is allowable to the weight of the pipe flange 222, so as to maintain a fight package and also a structural strength balance between the spacer 100, and the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, conforming requirements for production and manufacturing.

[0165] According to the embodiments of the present disclosure, the gap 230, which is formed in the state where the intermediate section 42 of the first engagement portion 20 has been engaged with the first engagement hole 211 of the nozzle ring 21 and the intermediate section 42 of the second engagement portion 30 has been engaged with the second engagement hole 221 of the pipe flange 222 respectively, is sufficient to mitigate deformation of the cartridge module due to high temperature of the exhaust gas stream, and to relieve stress endured by the spacer 100. Further, it is possible to receive the spacer material flowing toward the intermediate section 42 in the state where the engagement section 43 is deformed during securing and connecting (e.g., riveting) the spacer 100 and the nozzle ring 210 (or spacer 100 and the pipe flange 222 of the insert 220) , and thus to reduce the shear stress generated from scraping of the flowing material with the inside of the first engagement hole 211 of the nozzle ring 210 or the second engagement hole 221 of the pipe flange 222, and to minimize the risk of crack initiating in the spacer 100 resulted from stress; In this way, it is possible to significantly alleviate or solve the crack problem caused by the harsh application circumstances or the manufacturing process.

[0166] In an alternative embodiment of the present disclosure, the connection method between the first engagement portion 20 and the nozzle ring 210 may comprise, but is not limited to, riveting, welding, laser welding, interference fit, etc. The connection method between the second engagement portion 30 and the pipe flange 222 may comprise, but is not limited to, riveting, welding, laser welding, interference fit, etc.

[0167] It will be understood that, as the spacer according to the present embodiments may be comprised in the cartridge module of the turbocharger according to the present embodiments, the cartridge module of the turbocharger provided in the embodiments of the present disclosure may also achieve the above beneficial effects for the spacer provided in the embodiments of the present disclosure, which will not be repeated herein.

[0168] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIG. 20, a first engagement hole 211 may be provided in the nozzle ring 210, and the first engagement portion 20 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43 connected sequentially. The first transition section 41, the intermediate section 42, and a part of the engagement section 43 of the first engagement portion 20 may be positioned in the first engagement hole 211, and the other parts of the engagement section 43 may be riveted to an end portion of the first engagement hole 211 far away from the pipe flange 222. The gap 230 may be formed between an outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 and an inner circumferential wall of the first engagement hole 211.

[0169] In the embodiments of the present disclosure, the first transition section 41, the intermediate section 42, and the engagement section 43 of the first engagement portion 20 may be inserted into the first engagement hole 211, and an end portion of the engagement section 43 far away from the first transition section 41 may protrude beyond the first engagement hole 211 and be riveted to an end portion of the first engagement hole 211 far away from the pipe flange 222, to enable connecting and securing between the first engagement portion 20 and the nozzle ring 210. The gap 230, formed between the outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 and the inner circumferential wall of the first engagement hole 211, is appropriate to ensure the sufficient diameter of the spacer 100 to meet the strength requirements for the spacer 100, and also, is sufficient to receive the downward flowing material of the engagement section 43 during riveting and to provide a space that is large enough to compensate for the bending of the spacer 100 caused by the bending moment.

[0170] In some alternative embodiments of the present disclosure, as shown in FIG. 20, a second engagement hole 221 may be provided in the pipe flange 222, and the second engagement portion 30 may comprise a first transition section 41, an intermediate section 42, and an engagement section 43 connected sequentially. The first transition section 41, the intermediate section 42, and a part of the engagement section 43 of the second engagement portion 30 may be positioned in the first engagement hole 211, and the other parts of the engagement section 43 may be riveted to an end portion of the second engagement hole 221 far away from the nozzle ring 210. The gap 230 may be formed between an outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 and an inner circumferential wall of the second engagement hole 221.

[0171] In the embodiments of the present disclosure, the first transition section 41, the intermediate section 42, and the engagement section 43 of the second engagement portion 30 may be inserted into the second engagement hole 221, and an end portion of the engagement section 43 far away from the first transition section 41 may protrude beyond the second engagement hole 221 and be riveted to an end portion of the second engagement hole 221 far away from the nozzle ring 210, to enable connecting and securing between the second engagement portion 30 and the pipe flange 222. The gap 230, formed between the outer circumferential wall of at least part of the intermediate section 42 and the inner circumferential wall of the second engagement hole 221, is appropriate to ensure the sufficient diameter of the spacer 100 to meet the strength requirements for the spacer 100, and also, is sufficient to receive the downward flowing material of the engagement section 43 during riveting, and to provide a space that is large enough to compensate for the bending of the spacer 100 caused by the bending moment.

[0172] In an alternative embodiment of the present disclosure, the cartridge module provided in the embodiments of the present disclosure may be used in a turbocharger.

[0173] Based on the same inventive concept, the embodiments of the present disclosure may further provide a turbocharger 1000 as shown in FIG. 21, and the turbocharger 1000 may comprise a turbine housing 300, a turbine wheel 400, as well as the cartridge module 200 as described above. The cartridge module 200 may be at least partially positioned within the turbine housing 300. The cartridge module 200 may comprise a nozzle ring 210, an insert 220, and a spacer 100. The turbine wheel 400 may pass through a hole at the center of the nozzle ring 210 and a tubular portion 223 at the center of the insert 220 in axial direction.

[0174] It will be understood that, as the cartridge module according to the present embodiments may be comprised in the turbocharger according to the present embodiments, the turbocharger provided in the embodiment of the present disclosure may also achieve the above beneficial effects for the cartridge module provided in the embodiment of the present disclosure, which will not be repeated herein.

[0175] It should be noted that, in the embodiments of the present disclosure, the turbine housing 300, the turbine wheel 400, and other structures of the turbocharger 1000 may have arrangements same as or similar to those of a conventional turbocharger in the art, which will not be repeated herein.

[0176] In an alternative embodiment of the present disclosure, the turbocharger 1000 provided in the embodiments of the present disclosure may be applicable to an engine used in such as vehicles and aeronautical engineering, etc.

[0177] The embodiments of the present disclosure may at least bring some benefits as follows.

[0178] According to the embodiments of the present disclosure, the gap, formed in the state where the intermediate section of at least one of the first engagement portion and the second engagement portion has been engaged with the first engagement hole of the nozzle ring or with the second engagement hole of the pipe flange, is sufficient to mitigate deformation of the cartridge module due to high temperature of the exhaust gas stream, and to relieve stress endured by the spacer; further, it is possible to receive the spacer material flowing toward the intermediate section in the state where the engagement section is deformed during securing (e.g., riveting) the spacer and the nozzle ring (or the insert) , and thus to reduce the shear stress generated from scraping of the flowing material with the inside of the first engagement hole of the nozzle ring or the second engagement hole of the pipe flange, thereby minimizing the risk of crack initiating in the spacer resulted from stress; In this way, the present disclosure makes it possible to significantly alleviate or solve the crack problem caused by the harsh application circumstances or the manufacturing process, and to allow the spacer of the present disclosure to endure the impact from long-term high cyclic temperature, thermal cycle, oxidation, creep, and vibration loads, and to reduce the probability and degree of cracks initiating in the harsh application circumstances and during the manufacturing process, i.e., to postpone or avoid cracks, and to improve the reliability and lifetime.

[0179] In the embodiments of the present disclosure, at least part of the intermediate section may have a radial dimension that is smaller than the radial dimension of the end portion of the first transition section closer to the spacing portion and smaller than the radial dimension of the engagement section. As such, the first engagement portion and the second engagement portion each may be shaped in a structure with its radial dimension becomes relatively larger at both end portions and becomes relatively smaller in at least part of the middle portion. Thus, it is possible to reduce the friction between the first engagement portion and the nozzle ring and the friction between the second engagement portion and the pipe flange during the process of fitting the first engagement portion into the first engagement hole of the nozzle ring and fitting the second engagement portion into the second engagement hole of the pipe flange. Furthermore, the gap may be formed between the outer circumferential wall of at least part of the intermediate section of the first engagement portion and the inner circumferential wall of the first engagement hole, and between the outer circumferential wall of at least part of the intermediate section of the second engagement portion and the inner circumferential wall of the second engagement hole.

[0180] This may allow the spacer to have a sufficient radial dimension for its strength, while ensuring a gap that is sufficient to accommodate the material flowing downward from the engagement section during riveting and to provide enough space to compensate for the bending of the spacer caused by the bending moment. The above configuration is suitable for the riveting process, since the material may be allowed to flow freely during the riveting process, which reduces the risk of crack initiation on the engagement section. Therefore, it is possible to reduce or minimize the stress generated at the positions where each of the first engagement portion and the second engagement portion is connected to the spacing portion, to avoid deformation or cracks initiation, and to endure impact due to long-term high cyclic temperatures (between 150℃ and 980℃) , thermal cycle, oxidation, creep, and vibration loads. This can solve the problem that the spacer is vulnerable to failures such as cracks in harsh application circumstances or during the manufacturing process.

[0181] In the embodiments of the present disclosure, a material of the spacer may include, but is not limited to, Nimonic 80A. Nimonic 80A offers excellent characteristics in strength, corrosion resistance, and oxidation resistance at high temperatures. These advantages facilitate Nimonic 80A widely applicable to hot-forged components at high temperature as used in e.g. aeronautical engineering and astronautical engineering, power stations, and transportation. In the embodiments of the present disclosure, it may allow the usage of the spacer material to be utilized extremely, for example, in applications such as 850℃@Aero industry (aeronautical engineering) and 980℃@GTX (automobile industry) , enabling cost control.

[0182] By virtue of the spacer according to the embodiments of the present disclosure, it is possible to connect and secure the nozzle ring with the pipe flange, and to maintain the required axial spacing between the nozzle ring and the pipe flange, such that the cartridge module of the turbocharger functions well.

[0183] The spacing portion of the spacer according to the embodiments of the present disclosure makes it possible to separate the nozzle ring and the pipe flange to form a channel for gas flow, and thus it avoids blocking gas flow or interfering with other movable parts. Furthermore, it is allowable to the weight of the pipe flange, so as to maintain a tight package and also a structural strength balance between the spacer 100, and the nozzle ring 210 and the pipe flange 222, conforming requirements for production and manufacturing.

[0184] In the description of the present disclosure, directional or positional relationships indicated by the terms such as “center” , “upper” , “lower” , “front” , “rear” , “left” , “right” , “vertical” , “horizontal” , “top” , “bottom” , “inner” , “outer” , refer to exemplary directional or positional relationships illustrated based on the depicted drawings, and are for the convenience of explaining or simplifying the description of the embodiments of the present disclosure, not intended to indicate or imply that the device or member referred to is necessarily configured in a specific orientation or operated in the specific orientation, and therefore cannot be interpreted as limiting to the present disclosure.

[0185] The ordinal terms such as “first” and “second” are used herein for purpose of description only and should not be construed as indicating or implying relative importance or implicitly stating the number of stated technical features. Therefore, features modified with terms such as “first” and “second” may explicitly or implicitly comprise one or more of the features set forth. In the description of the present disclosure, unless otherwise indicated, “a plurality of” means two or more.

[0186] In the description of this specification, specific features, structures, materials, or characteristics may be combined in a suitable manner in any embodiment (s) or example (s) .

[0187] The above refers to only some embodiments of the present disclosure, and it will be appreciated for those of ordinary skill in the art that, other similar embodiment practiced based on the inventive concept of the present disclosure without departing from the inventive concept of the solution of the present disclosure also belong to the protection scope of the embodiments of the present disclosure.

[0188] The above refers to only some optional embodiments for the application context of the present disclosure, and it will be appreciated for those of ordinary skill in the art that, other similar embodiment practiced based on the inventive concept of the present disclosure without departing from the inventive concept of the solution of the present disclosure also belong to the protection scope of the embodiments of the present disclosure.

Claims

1.A spacer, characterized in comprising:a spacing portion having a first end surface and a second end surface opposite to each other; anda first engagement portion and a second engagement portion disposed at the first end surface and the second end surface of the spacing portion, respectively;wherein the first engagement portion comprises a first transition section, an intermediate section and an engagement section connected sequentially, at least part of the first transition section and the intermediate section of the first engagement portion each has a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section connected thereto, and are configured to be positioned in a first engagement hole of a nozzle ring to form a gap with the first engagement hole, and the engagement section of the first engagement portion is configured to be at least partially secured at an end portion of the first engagement hole far away from the spacing portion, and / orwherein the second engagement portion comprises a first transition section, an intermediate section and an engagement section connected sequentially, at least part of the first transition section and the intermediate section of the second engagement portion each has a radial dimension smaller than a radial dimension of the engagement section connected thereto, and are configured to be positioned in a second engagement hole of a pipe flange of an insert to form a gap with the second engagement hole, and the engagement section of the second engagement portion is configured to be at least partially secured at an end portion of the second engagement hole far away from the spacing portion.2.The spacer according to claim 1, whereinthe first transition section is connected to the spacing portion, and the first transition section has a radial dimension gradually decreasing in a first direction going far away from the spacing portion; andat least part of the intermediate section has a radial dimension smaller than a radial dimension of an end portion of the first transition section closer to the spacing portion.3.The spacer according to claim 2, wherein the intermediate section comprises a first straight section and a second transition section sequentially connected in the first direction; andthe first straight section and a part of the second transition section each has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.4.The spacer according to claim 3, wherein the radial dimension of the second transition section gradually increases in the first direction, and an end portion of the second transition section closer to the engagement section has a radial dimension equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section.5.The spacer according to claim 2, wherein the intermediate section comprises a second straight section, a first varying-diameter section, and a third transition section that are sequentially connected in the first direction; andthe second straight section, at least part of the first varying-diameter section and at least part of the third transition section each has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.6.The spacer according to claim 5, wherein the intermediate section further comprises:a third straight section connected between the first varying-diameter section and the third transition section, wherein the third straight section has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.7.The spacer according to claim 5, wherein the first varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases and then gradually decreases in the first direction; andthe third transition section has a radial dimension that gradually increases in the first direction, and an end portion of the third transition section closer to the engagement section has a radial dimension equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section.8.The spacer according to claim 2, wherein the intermediate section comprises a fourth straight section and a second varying-diameter section sequentially connected in the first direction; andthe fourth straight section has a radial dimension equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section, and at least part of the second varying-diameter sections has a radial dimension smaller than the radial dimension of the engagement section.9.The spacer according to claim 8, wherein the radial dimension of the second varying-diameter section gradually decreases and then gradually increases in the first direction.10.The spacer according to claim 8 or 9, wherein the second varying-diameter section comprises a primary varying-diameter section and a secondary varying-diameter section;the primary varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases from a middle portion to both end portions of the primary varying-diameter section, in an axial direction of the second varying-diameter section;both end potions of the primary varying-diameter section are either connected to the fourth straight section or to the engagement section through the secondary varying-diameter section; andthe secondary varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases in a direction far away from the primary varying-diameter section.11.The spacer according to claim 10, wherein an amount of increment in the radial dimension of the primary varying-diameter section is greater than an amount of increment in the radial dimension of the secondary varying-diameter section; andan end portion of the secondary varying-diameter section closer to the engagement section has a radial dimension that is equal to or smaller than the radial dimension of the engagement section.12.The spacer according to any one of claims 1 to 9 and 11, wherein the spacing portion comprises a third varying-diameter section, a first shoulder, and a second shoulder;the third varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases from a middle portion to both end portions of the third varying-diameter section, in an axial direction of the spacing portion;the first shoulder is disposed at a first end of the third varying-diameter section, such that a surface of the first shoulder on a side far away from the third varying-diameter section serves as the first end surface of the spacing portion; andthe second shoulder is disposed at a second end of the third varying-diameter section, such that a surface of the second shoulder on a side far away from the third varying-diameter section serves as the second end surface of the spacing portion.13.The spacer according to claim 12, wherein an annular groove is provided on a circumferential sidewall in at least one of the first shoulder and the second shoulder.14.The spacer according to any one of claims 1 to 9, 11, wherein the spacing portion comprises a fourth varying-diameter section, a fourth transition section, and a third shoulder; andthe fourth varying-diameter section has a radial dimension that gradually increases from a middle portion to both end portions of the fourth varying-diameter section, in an axial direction of the spacing portion; andthe fourth varying-diameter section is provided at each end of the fourth transition section;the fourth transition section has a radial dimension that gradually increases in a direction going away from the fourth varying-diameter section;the third shoulder is provided on a side of the fourth transition section that is far away from the fourth varying-diameter section; andthe third shoulder at each end of the fourth varying-diameter section has a surface that is located on a side far away from the fourth transition section and serves as the first end surface or the second end surface of the spacing portion.15.A cartridge module of a turbocharger, comprising a nozzle ring and an insert, wherein the cartridge module further comprises the spacer according to any one of claims 1 to 14, and wherein the spacing portion of the spacer is sandwiched between the nozzle ring and a pipe flange of the insert, and the first end surface and the second end surface of the spacing portion abut against the nozzle ring and the pipe flange, respectively,wherein at least part of the first transition section and the intermediate section of the first engagement portion are configured to be positioned in a first engagement hole of the nozzle ring to form a gap therebetween, and at least part of the engagement section of the first engagement portion is configured to be secured at an end portion of the first engagement hole far away from the pipe flange, and / orat least part of the first transition section and the intermediate section of the second engagement portion of the spacer are configured to be positioned in the second engagement hole of the pipe flange to have a gap therebetween, and at least part of the engagement section of the second engagement portion is configured to be secured at an end portion of the second engagement hole away from the nozzle ring.16.A turbocharger comprising a turbine housing and a turbine wheel, and wherein the turbocharger further comprises the cartridge module according to claim 15,and wherein the cartridge module is configured to be at least partially disposed in the turbine housing and to comprise a nozzle ring, an insert and a spacer, andwherein the turbine wheel sequentially passes through a hole at the center of the nozzle ring and a tubular portion at the center of the insert in an axial direction.

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