專利名稱：渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器氣動執(zhí)行器裝置，尤其涉及一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，屬于內(nèi)燃機領域。
背景技術：
隨著國家排放法規(guī)和用戶需求的不斷發(fā)展，發(fā)動機尤其是柴油發(fā)動機的增壓技術也有了長足的進步，廢氣渦輪增壓器的結構從傳統(tǒng)的固定截面發(fā)展到了能夠兼顧發(fā)動機低速扭矩的廢氣旁通結構增壓器，到了國III排放法規(guī)實施以后，人們對于能夠兼顧發(fā)動機高低速性能的發(fā)動機增壓器的需求越來越強烈，可變截面渦輪增壓器成為了國內(nèi)外研發(fā)的重點。在可變截面渦輪增壓器應用上，其控制一直是一個大問題，傳統(tǒng)氣動執(zhí)行器由于行程特性不能分段，只能線性控制，無法實現(xiàn)全工況的性能匹配，而采用電控執(zhí)行器，成本會增加很多，而且可靠性也存在一定問題，研發(fā)一種分段式行程特性氣動執(zhí)行器，實現(xiàn)可變截 面渦輪增壓器性能匹配、成本、可靠性的有機統(tǒng)一，已是渦輪增壓器廠家迫切需要解決的問題。目前，增壓器氣動執(zhí)行器結構如圖I所示，一般包括上殼體8、橡膠膜片6、膜片座7、彈簧2、下殼體I、芯桿3、氣嘴10,上殼體8與下殼體I通過螺栓5與橡膠膜片6連在一起，膜片座7與芯桿3通過螺母9連接在一起，整個氣動執(zhí)行器通過連接螺紋孔4安裝在增壓器上。工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴10進入上殼體8與橡膠膜片6形成的密閉空腔，推動橡膠膜片6與膜片座7向下殼體I方向移動，膜片座7帶動與其組裝在一起的芯桿3一起移動，實現(xiàn)對增壓器的調(diào)節(jié)。這種氣動執(zhí)行器由于只靠單個彈簧來決定最終的行程特性，所以只能是線性運動，行程特性由彈簧的彈性系數(shù)決定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對傳統(tǒng)增壓器氣動執(zhí)行器結構的以上缺陷，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)可變截面渦輪增壓器性能匹配、成本、可靠性的有機統(tǒng)一的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術方案
一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，包括上殼體和下殼體；
上殼體和下殼體之間設有橡膠膜片；
橡膠膜片將上殼體與下殼體之間的空腔間隔成兩個互不連通的空腔第一空腔和第二空腔；
第二空腔內(nèi)靠近橡膠膜片的位置設有膜片座；
所述膜片座上連接有輔芯桿；輔芯桿上安裝有兩道彈性系數(shù)不同的彈簧。以下是本發(fā)明對上述方案的進一步改進
膜片座上焊接有上鎖止銷組件，輔芯桿與膜片座之間能夠相互滑動，也能夠通過上鎖止銷組件鎖在一起運動；輔芯桿遠離膜片座的一端從下殼體上伸出并與下殼體之間滑動連接。進一步改進
所述膜片座上連接有主芯桿；所述主芯桿的其中一端與膜片座固定連接，另一端從下殼體上伸出并與下殼體滑動連接。進一步改進
所述膜片座上連接有主芯桿；所述主芯桿的其中一端與膜片座固定連接，另一端從下殼體上伸出并與下殼體滑動連接。下殼體上位于輔芯桿一側的位置固定連接有與輔芯桿平行的輔助桿，所述輔助桿的另一端位于下殼體內(nèi)。

進一步改進
所述輔助桿上靠近膜片座的一端的端部靠里位置設有第一凹下帶；
主芯桿上靠近下殼體的位置設有第二凹下帶，下殼體上靠近第二凹下帶的位置設有下鎖止銷組件，下鎖止銷組件焊接在下殼體上；
輔芯桿上設有鎖止銷孔，以與上鎖止銷組件、下鎖止銷組件配合進行輔芯桿的鎖止。進一步改進輔芯桿上設有主彈簧座和輔彈簧座，主彈簧座與輔芯桿通過焊接連接在一起，輔彈簧座與輔芯桿之間滑動連接，兩道彈性系數(shù)不同的彈簧分別設置在主彈簧座和輔彈簧座上。進一步改進所述主彈簧座設置在輔彈簧座與膜片座之間。進一步改進主彈簧的長度和直徑都小于輔彈簧的長度和直徑，輔彈簧套裝在主彈簧的外部。工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴進入第一空腔，推動橡膠膜片與膜片座向下殼體方向移動，膜片座通過上鎖止銷組件與輔芯桿連在一起運動，輔芯桿通過焊接在一起的主彈簧座壓縮主彈簧，主芯桿隨著膜片座一起運動，對增壓器進行調(diào)節(jié)。此時，只主彈簧起作用，行程特性由主彈簧的彈性系數(shù)決定。隨著壓力的升高，膜片座繼續(xù)移動，當上鎖止銷組件進入輔助桿的第一凹下帶、下鎖止銷組件離開主芯桿的第二凹下帶時，膜片座與輔芯桿斷開連接，同時，輔芯桿被鎖死，不再參與運動。膜片座繼續(xù)推動輔彈簧座向下殼體方向移動，壓縮輔彈簧，此時，只輔彈簧起作用，行程特性由輔彈簧的彈性系數(shù)決定。當壓力減小時，膜片座回縮，當上鎖止銷組件離開輔助桿的第一凹下帶、下鎖止銷組件進入主芯桿的第二凹下帶時，膜片座與輔芯桿重新連接；
同時，輔芯桿鎖死被打開，繼續(xù)參與運動，又只主彈簧起作用。這樣，可以實現(xiàn)各種不同行程特性的搭配，盡可能的將增壓器性能調(diào)至最佳。另一種改進
主彈簧與輔彈簧的直徑相同，主彈簧設置在主彈簧座與下殼體之間，輔彈簧設置在主彈簧座和輔彈簧座之間。工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴進入上殼體與橡膠膜片形成的第一空腔，推動橡膠膜片與膜片座向下殼體方向移動，膜片座通過上鎖止銷組件與輔芯桿連在一起運動，輔芯桿通過焊接在一起的主彈簧座壓縮主彈簧，主芯桿隨著膜片座一起運動，對增壓器進行調(diào)節(jié)。
此時，只主彈簧起作用，行程特性由主彈簧的彈性系數(shù)決定。隨著壓力的升高，膜片座繼續(xù)移動，當上鎖止銷組件進入輔助桿的第一凹下帶、下鎖止銷組件離開主芯桿的第二凹下帶時，膜片座與輔芯桿斷開連接，同時，輔芯桿被鎖死，不再參與運動。膜片座繼續(xù)推動輔彈簧座向下殼體方向移動，壓縮輔彈簧。此時，只輔彈簧起作用，行程特性由輔彈簧的彈性系數(shù)決定。當壓力減小時，膜片座回縮，當上鎖止銷組件離開輔助桿的第一凹下帶、下鎖止銷組件進入主芯桿的第二凹下帶時，膜片座與輔芯桿重新連接，同時，輔芯桿鎖死被打開，繼續(xù)參與運動，又只主彈簧起作用。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。


附圖I是本發(fā)明背景技術中氣動執(zhí)行器的結構示意 附圖2是附圖I的右視 附圖3是本發(fā)明實施例I中氣動執(zhí)行器的結構示意 附圖4是附圖3的右視 附圖5是本發(fā)明實施例2中氣動執(zhí)行器的結構示意圖。圖中1_下殼體；2-彈簧；3-芯桿；4_連接螺紋孔；5_螺栓；6_橡膠膜片；7-膜片座；8_上殼體；9-螺母；10_氣嘴；11_輔助桿；12_螺母；13_輔芯桿；14_下鎖止銷組件；15-主芯桿；16-主彈簧；17-輔彈簧；18-主彈簧座；19_螺栓；20_支撐臂；21_輔彈簧座；22-上鎖止銷組件；23_第一凹下帶；24_第二凹下帶；25_鎖止銷孔；26_第一空腔；27_第二空腔。
具體實施例方式實施例1，如圖3、圖4所示，一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，包括上殼體8和下殼體I ;
上殼體8和下殼體I之間設有橡膠膜片6,上殼體8與下殼體I通過螺栓5與橡膠膜片6密封連接；
橡膠膜片6將上殼體8與下殼體I之間的空腔間隔成兩個互不連通的空腔第一空腔26和第二空腔27。所述上殼體8上設有與第一空腔26連通的氣嘴10。第二空腔27內(nèi)靠近橡膠膜片6的位置設有膜片座7，所述膜片座7上連接有主芯桿15 ；
所述主芯桿15的其中一端通過螺栓19與膜片座7固定連接，另一端從下殼體I上伸出并與下殼體I滑動連接。下殼體I上設有用來與增壓器連接的連接螺紋孔4。所述膜片座7上設有內(nèi)孔，內(nèi)孔內(nèi)連接有輔芯桿13 ；
膜片座7上焊接有上鎖止銷組件22，輔芯桿13與膜片座7之間能夠相互滑動，也能夠通過上鎖止銷組件22鎖在一起運動；上鎖止銷組件由鎖止銷、彈簧、外殼組成，自然狀態(tài)鎖止銷回縮。輔芯桿13遠離膜片座7的一端從下殼體I上伸出并與下殼體I之間滑動連接； 輔芯桿13上安裝有兩道彈性系數(shù)不同的彈簧。下殼體I上位于輔芯桿13 —側的位置通過螺母12固定連接有與輔芯桿13平行的輔助桿11，所述輔助桿11的另一端位于下殼體I內(nèi)，下殼體I上安裝有用來固定輔助桿11的支撐臂20。所述輔助桿11上靠近膜片座7的一端的端部靠里位置設有第一凹下帶23 ； 主芯桿15上靠近下殼體I的位置設有第二凹下帶24，下殼體I上靠近第二凹下帶24
的位置設有結構與上鎖止銷組件22相同的下鎖止銷組件14，下鎖止銷組件14焊接在下殼體I上。 輔芯桿13上設有鎖止銷孔25，以與上鎖止銷組件22、下鎖止銷組件14配合進行輔芯桿13的鎖止。輔芯桿13上設有主彈簧座18和輔彈簧座21，主彈簧座18與輔芯桿13通過焊接連接在一起，輔彈簧座21與輔芯桿13之間滑動連接，兩道彈性系數(shù)不同的彈簧分別設置在主彈簧座18和輔彈簧座21上。所述主彈簧座18設置在輔彈簧座21與膜片座7之間。主彈簧16的長度和直徑都小于輔彈簧17的長度和直徑，輔彈簧17套裝在主彈簧16的外部。工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴10進入第一空腔26，推動橡膠膜片6與膜片座7向下殼體I方向移動，膜片座7通過上鎖止銷組件22與輔芯桿13連在一起運動，輔芯桿13通過焊接在一起的主彈簧座18壓縮主彈簧16，主芯桿15隨著膜片座7 —起運動，對增壓器進行調(diào)節(jié)。此時，只主彈簧16起作用，行程特性由主彈簧16的彈性系數(shù)決定。隨著壓力的升高，膜片座7繼續(xù)移動，當上鎖止銷組件22進入輔助桿11的第一凹下帶23、下鎖止銷組件14離開主芯桿15的第二凹下帶24時，膜片座7與輔芯桿13斷開連接，同時，輔芯桿13被鎖死，不再參與運動。膜片座7繼續(xù)推動輔彈簧座21向下殼體I方向移動，壓縮輔彈簧17，此時，只輔彈簧17起作用，行程特性由輔彈簧17的彈性系數(shù)決定。當壓力減小時，膜片座7回縮，當上鎖止銷組件22離開輔助桿11的第一凹下帶23、下鎖止銷組件14進入主芯桿15的第二凹下帶24時，膜片座7與輔芯桿13重新連接；
同時，輔芯桿13鎖死被打開，繼續(xù)參與運動，又只主彈簧16起作用。這樣，可以實現(xiàn)各種不同行程特性的搭配，盡可能的將增壓器性能調(diào)至最佳。實施例2，如圖5所示，上述實施例I中，主彈簧16與輔彈簧17的直徑相同，主彈簧16設置在主彈簧座18與下殼體I之間，輔彈簧17設置在主彈簧座18和輔彈簧座21之間。工作時，帶有壓力的氣體從氣嘴10進入上殼體8與橡膠膜片6形成的第一空腔26，推動橡膠膜片6與膜片座7向下殼體I方向移動，膜片座7通過上鎖止銷組件22與輔芯桿13連在一起運動，輔芯桿13通過焊接在一起的主彈簧座18壓縮主彈簧16，主芯桿15隨著膜片座7 —起運動，對增壓器進行調(diào)節(jié)。
此時，只主彈簧16起作用，行程特性由主彈簧16的彈性系數(shù)決定。隨著壓力的升高，膜片座7繼續(xù)移動，當上鎖止銷組件22進入輔助桿11的第一凹下帶23、下鎖止銷組件14離開主芯桿15的第二凹下帶24時，膜片座7與輔芯桿13斷開連接，同時，輔芯桿13被鎖死，不再參與運動。膜片座7繼續(xù)推動輔彈簧座21向下殼體I方向移動，壓縮輔彈簧17。此時，只輔彈簧17起作用，行程特性由輔彈簧17的彈性系數(shù)決定。當壓力減小時，膜片座7回縮，當上鎖止銷組件22離開輔助桿11的第一凹下帶23、下鎖止銷組件14進入主芯桿15的第二凹下帶24時，膜片座7與輔芯桿13重新連接，同時，輔芯桿13鎖死被打開，繼續(xù)參與運動，又只主彈簧16起作用。這樣，可以實現(xiàn)各種不同行程特性的搭配，盡可能的將增壓器性能調(diào)至最佳。

現(xiàn)在我們已經(jīng)按照國家專利法對發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員會識別本文所公開的具體實施例的改進或代替。這些修改是在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的。
權利要求
1.一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，包括上殼體(8)和下殼體(I)； 上殼體(8 )和下殼體(I)之間設有橡膠膜片(6 ); 橡膠膜片(6)將上殼體(8)與下殼體(I)之間的空腔間隔成兩個互不連通的空腔第一空腔(26)和第二空腔(27)； 第二空腔(27)內(nèi)靠近橡膠膜片(6)的位置設有膜片座(7)； 其特征在于 所述膜片座(7)上連接有輔芯桿(13);輔芯桿(13)上安裝有兩道彈性系數(shù)不同的彈簧。
2.根據(jù)權利要求I所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 膜片座(7 )上焊接有上鎖止銷組件(22 )，輔芯桿(13 )與膜片座(7 )之間能夠相互滑動，也能夠通過上鎖止銷組件(22)鎖在一起運動； 輔芯桿(13)遠離膜片座(7)的一端從下殼體(I)上伸出并與下殼體(I)之間滑動連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 所述膜片座(7)上連接有主芯桿(15);所述主芯桿(15)的其中一端與膜片座(7)固定連接，另一端從下殼體(I)上伸出并與下殼體(I)滑動連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 所述膜片座(7 )上連接有主芯桿(15 );所述主芯桿(15 )的其中一端與膜片座(7 )固定連接，另一端從下殼體(I)上伸出并與下殼體(I)滑動連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 下殼體(I)上位于輔芯桿(13) —側的位置固定連接有與輔芯桿(13)平行的輔助桿(11)，所述輔助桿(11)的另一端位于下殼體(I)內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求5所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 所述輔助桿(11)上靠近膜片座(7)的一端的端部靠里位置設有第一凹下帶(23)；主芯桿(15)上靠近下殼體(I)的位置設有第二凹下帶(24)，下殼體(I)上靠近第二凹下帶(24)的位置設有下鎖止銷組件(14)，下鎖止銷組件(14)焊接在下殼體(I)上； 輔芯桿(13)上設有鎖止銷孔(25)，以與上鎖止銷組件(22)、下鎖止銷組件(14)配合進行輔芯桿(13)的鎖止。
7.根據(jù)權利要求6所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 輔芯桿(13)上設有主彈簧座(18)和輔彈簧座(21)，主彈簧座(18)與輔芯桿(13)通過焊接連接在一起，輔彈簧座(21)與輔芯桿(13)之間滑動連接，兩道彈性系數(shù)不同的彈簧分別設置在主彈簧座(18)和輔彈簧座(21)上。
8.根據(jù)權利要求7所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于所述主彈簧座(18 )設置在輔彈簧座(21)與膜片座(7)之間。
9.根據(jù)權利要求8所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 主彈簧(16)的長度和直徑都小于輔彈簧(17)的長度和直徑，輔彈簧(17)套裝在主彈簧(16)的外部。
10.根據(jù)權利要求8所述的渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，其特征在于 主彈簧(16)與輔彈簧(17)的直徑相同，主彈簧(16)設置在主彈簧座(18)與下殼體(I)之間，輔彈簧(17)設置在主彈簧座(18)和輔彈簧座(21)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦輪增壓器的分段式行程特性氣動執(zhí)行器裝置，包括上殼體和下殼體；上殼體和下殼體之間設有橡膠膜片；橡膠膜片將上殼體與下殼體之間的空腔間隔成兩個互不連通的空腔第一空腔和第二空腔；第二空腔內(nèi)靠近橡膠膜片的位置設有膜片座；所述膜片座上連接有輔芯桿；輔芯桿上安裝有兩道彈性系數(shù)不同的彈簧，本發(fā)明可以實現(xiàn)各種不同行程特性的搭配，盡可能的將增壓器性能調(diào)至最佳。
文檔編號F02B37/22GK102767427SQ201210216810
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權日2012年6月28日
發(fā)明者曹懷瑞, 楊恒興, 桑悟海, 王航, 袁道軍, 郭倫海 申請人:康躍科技股份有限公司