專利名稱：一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及車用可變噴嘴渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)從發(fā)明發(fā)展到一百多年以后的今天，相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新和走向成熟。但內(nèi)燃機(jī)作為汽車動(dòng)力仍然面臨諸多問(wèn)題熱效率不高(特別是汽油機(jī))；所依賴的石油資源逐漸減少；廢氣排放污染大氣環(huán)境，并難以集中治理等。發(fā)動(dòng)機(jī)增壓主要通過(guò)壓氣機(jī)提高進(jìn)氣密度，這項(xiàng)技術(shù)已作為提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率、改善經(jīng)濟(jì)性和排放特性的重要措施得到廣泛應(yīng) 用。根據(jù)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)方式的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓可分為機(jī)械增壓、氣波增壓和廢氣渦輪增壓三種基本方式。廢氣渦輪增壓將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的具有一定能量的廢氣引入渦輪并膨脹做功，廢氣渦輪的全部功率用于驅(qū)動(dòng)與渦輪機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)工作葉輪，在壓氣機(jī)中將新鮮空氣壓縮后再送入氣缸。廢氣渦輪增壓由于利用了廢氣能量，提高了有效功率的輸出比例，故發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性明顯提高，并可大幅度地降低有害氣體的排放和噪聲水平。車用發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力機(jī)械裝置，要求低速時(shí)輸出高轉(zhuǎn)矩。對(duì)于廢氣渦輪增壓，由于渦輪機(jī)是流體機(jī)械，其增壓能力取決于增壓器的轉(zhuǎn)速。增壓器轉(zhuǎn)速的提高是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣所具有的能量在渦輪機(jī)上推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得的。發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，排氣流量小而能量不足，渦輪轉(zhuǎn)速低致使壓氣機(jī)的增壓效果不明顯，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩增加不多，與車輛要求的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性互相矛盾。內(nèi)燃機(jī)對(duì)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的迅速響應(yīng)，對(duì)車輛行駛的安全性與經(jīng)濟(jì)性十分重要。在發(fā)動(dòng)機(jī)工況改變時(shí)，渦輪增壓器自身的慣性使其瞬態(tài)響應(yīng)特性較差，從排氣能量的變化到進(jìn)氣壓力的建立需要一定的時(shí)間，不僅影響了發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)突變負(fù)荷的加速響應(yīng)特性，而且由于過(guò)渡過(guò)程拖長(zhǎng)致使加速時(shí)排放性能和經(jīng)濟(jì)性能變差。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)具有較高的增壓壓力和較高的轉(zhuǎn)矩，同時(shí)保證發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)增壓壓力又不致過(guò)高，防止發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷過(guò)高和渦輪增壓器超速，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施改善車用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性。調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)葉片開度的方法因其發(fā)動(dòng)機(jī)性能改善的優(yōu)勢(shì)明顯而得到了廣泛應(yīng)用。采用可變噴嘴渦輪增壓器與普通增壓器相比，發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩、油耗、煙度及過(guò)渡性能等都得到了一定程度的改善。可變噴嘴渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，使噴嘴環(huán)可調(diào)葉片開度減小，從而提高了渦輪進(jìn)口的氣體壓力，即提高了渦輪進(jìn)口氣體的做功能力，增大了渦輪驅(qū)動(dòng)力矩，所以廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速得以提高，增壓壓力也提高；反之，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片開度增大，增壓壓力則相對(duì)減小，防止高速時(shí)增壓壓力過(guò)高。目前可變噴嘴渦輪增壓器存在的主要缺陷如下I)傳統(tǒng)的可變噴嘴渦輪增壓器噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置都安裝于中間體部分，若想將固定噴嘴渦輪增壓器變型改造為可變噴嘴渦輪增壓器，需對(duì)中間體和渦輪部分同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，零件的互換率和通用性低，提高了生產(chǎn)成本，不易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。2)傳統(tǒng)的可變噴嘴渦輪增壓器各噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的開度設(shè)計(jì)時(shí)完全一致，與車用發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作的進(jìn)口氣流角變化規(guī)律不符，增加了能量損失。3)部分可變噴嘴渦輪增壓器中，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的開度雖然能夠隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而做出相應(yīng)的調(diào)整，但在使用過(guò)程中其性能極不穩(wěn)定，可靠性較差，使用過(guò)程中可能出現(xiàn)噴嘴環(huán)可調(diào)葉片不能完全按預(yù)設(shè)規(guī)律運(yùn)動(dòng)的情況，甚至卡死。因此，可變噴嘴渦輪增壓器的應(yīng)用范圍受到限制，很難在車用發(fā)動(dòng)機(jī)中大范圍推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中開度可變的噴嘴環(huán)可調(diào)葉片和開度不可變的噴嘴環(huán)固定葉片周向均布安裝在可變噴嘴渦輪增壓器渦輪機(jī)的噴嘴環(huán)中，噴嘴環(huán)即安裝盤表面相對(duì)分體式渦輪殼的內(nèi)壁面之間形成的環(huán)形空腔，能提高渦輪在全部工況范圍內(nèi)的工作效率。 一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)包括噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置、三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片、三個(gè)以上的噴嘴環(huán)可調(diào)葉片、分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板，外圍設(shè)備為中間體；噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝盤、被動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)齒圈、主動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪軸和雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，安裝盤為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)；在噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置中，三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片通過(guò)安裝軸固定在安裝盤同一個(gè)側(cè)面的同一圓周上，三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片在圓周上均布，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片通過(guò)安裝軸活動(dòng)安裝在安裝盤上并均布在三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片之間，噴嘴環(huán)固定葉片和噴嘴環(huán)可調(diào)葉片將此圓周等分；被動(dòng)齒輪位于安裝盤另一側(cè)面的同一圓周上，被動(dòng)齒輪與噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的安裝軸固定連接，被動(dòng)齒輪所處的圓周上套裝驅(qū)動(dòng)齒圈，各被動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒圈的內(nèi)緣嚙合，主動(dòng)齒輪通過(guò)主動(dòng)齒輪軸固連在雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，主動(dòng)齒輪同時(shí)與驅(qū)動(dòng)齒圈的內(nèi)緣嚙合；其整體連接關(guān)系為分體式渦輪殼與中間體固定連接，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)噴嘴環(huán)固定葉片固定在分體式渦輪殼豎直方向的內(nèi)壁上，分體式渦輪殼的內(nèi)壁面與安裝盤表面形成的空腔為噴嘴環(huán)；分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板固定連接，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置中安裝盤的外圈與分體式渦輪殼軸向的內(nèi)壁接觸，安裝盤的內(nèi)圈與渦輪殼蓋板的軸向內(nèi)壁接觸，雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過(guò)渦輪殼蓋板位于分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板形成的腔室內(nèi)；三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片的開度相同，各噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的初始安裝角度沿圓周方向設(shè)計(jì)成大小互不相等，以滿足渦輪機(jī)高效率工作的需要，更加符合車用發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際情況。其中，噴嘴環(huán)固定葉片的寬度大于噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的寬度，噴嘴環(huán)固定葉片控制噴嘴環(huán)寬度，噴嘴環(huán)固定葉片采用鈍頭氣動(dòng)葉型；噴嘴環(huán)可調(diào)葉片安裝軸與安裝盤間為間隙配合；噴嘴環(huán)固定葉片安裝軸與安裝盤間為過(guò)盈配合；可調(diào)葉片安裝軸的端部低于被動(dòng)齒輪端面；工作原理分體式渦輪殼的進(jìn)口與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣在分體式渦輪殼的引導(dǎo)下進(jìn)入噴嘴環(huán)區(qū)域，通過(guò)驅(qū)動(dòng)雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)齒輪從而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒圈帶動(dòng)與可調(diào)葉片固連的各被動(dòng)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)噴嘴環(huán)可調(diào)葉片開度的調(diào)整。在發(fā)動(dòng)機(jī)起步或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)減小噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的開度，使廢氣流速加快，廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速較高，增壓壓力相對(duì)提高，增大了渦輪的驅(qū)動(dòng)力矩，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩輸出特性；在發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，通過(guò)雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)增大噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的開度，增壓壓力則相對(duì)減小，防止高速時(shí)增壓壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷過(guò)高和渦輪增壓器超速。有益效果I、本發(fā)明中可變噴嘴渦輪增壓器各噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的初始安裝角度沿圓周方向設(shè)計(jì)成大小互不相等，以滿足渦輪機(jī)高效率工作的需要，更加符合車用發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際情況。本發(fā)明利用三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片控制噴嘴環(huán)寬度，噴嘴環(huán)固定葉片采用鈍頭氣動(dòng)葉型，以減小對(duì)來(lái)流方向的敏感性，并降低氣動(dòng)損失。噴嘴環(huán)固定葉片的寬度比噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的寬度略大，使噴嘴環(huán)可調(diào)葉片在開度調(diào)節(jié)過(guò)程中能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了運(yùn)動(dòng)阻力，保證了噴嘴環(huán)可調(diào)葉片工作的穩(wěn)定性。2、本發(fā)明中可變噴嘴渦輪增壓器噴嘴環(huán)可調(diào)葉片安裝軸與安裝盤間為間隙配合，減少了運(yùn)動(dòng)阻力；可變噴嘴渦輪增壓器噴嘴環(huán)固定葉片安裝軸與安裝盤間為過(guò)盈配合，確·保噴嘴環(huán)固定葉片與安裝盤相對(duì)安裝位置的穩(wěn)定性?？烧{(diào)葉片安裝軸的端部低于被動(dòng)齒輪端面，便于焊接，能夠防止焊點(diǎn)突出，造成安裝困難。3、本發(fā)明提供的噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置安裝于渦輪殼體的排氣端，通過(guò)雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使噴嘴環(huán)可調(diào)葉片在一定范圍內(nèi)(范圍可調(diào))同步轉(zhuǎn)動(dòng)，中間體部分不需要做任何結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)，提高了零件互換率和通用性，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)端結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)噴嘴環(huán)葉片端結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)噴嘴環(huán)可調(diào)葉片、安裝盤和被動(dòng)齒輪組裝結(jié)構(gòu)剖示圖；圖4為圖3的A向視圖；圖5為本發(fā)明集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)噴嘴環(huán)固定葉片和安裝盤組裝結(jié)構(gòu)剖示圖；圖6為圖5的A向視圖；圖7為本發(fā)明集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意8為圖7的俯視圖；圖9為本發(fā)明集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)提供的噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置安裝在渦輪增壓器上的示意圖。其中，I為噴嘴環(huán)固定葉片；2為噴嘴環(huán)可調(diào)葉片；3為安裝盤；4為被動(dòng)齒輪；5為驅(qū)動(dòng)齒圈；6為主動(dòng)齒輪；7為主動(dòng)齒輪軸；8為雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；9為分體式渦輪殼；10為渦輪殼蓋板；11為渦輪殼蓋板安裝螺釘；12為噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置安裝螺栓；13為分體式渦輪殼安裝螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供了一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)包括噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置、三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片I、九個(gè)噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2、分體式渦輪殼9和渦輪殼蓋板10，外圍設(shè)備為中間體；如附圖I和2所示，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝盤3、被動(dòng)齒輪4、驅(qū)動(dòng)齒圈5、主動(dòng)齒輪6、主動(dòng)齒輪軸7和雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8 ;其中，安裝盤3為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)；三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片I以相同的開度α均布在安裝盤上，噴嘴環(huán)固定葉片I的寬度用來(lái)控制噴嘴環(huán)寬度；噴嘴環(huán)固定葉片采用鈍頭氣動(dòng)葉型，以減小對(duì)來(lái)流方向的敏感性； 九個(gè)噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2的初始安裝角度沿圓周方向設(shè)計(jì)成大小互不相等，S卩Ci1^ Cin，保證了噴嘴環(huán)入口具有最佳的進(jìn)氣壓力，噴嘴環(huán)固定葉片I的寬度b大于噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2的寬度a，使噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2在開度調(diào)節(jié)過(guò)程中能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)；如圖3和4所示其中省略了驅(qū)動(dòng)齒圈5，顯示了被動(dòng)齒輪4、安裝盤3和噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2之間的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)，被動(dòng)齒輪4與噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的安裝軸連接端開有圓形孔，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2的安裝軸末端截面的形狀與被動(dòng)齒輪中間的圓形孔相同，連接時(shí)，可調(diào)葉片2安裝軸末端插入圓形孔中形成間隙配合，且其端部低于被動(dòng)齒輪4端部，裝配時(shí)采用焊接固定，保證了可調(diào)葉片2和被動(dòng)齒輪4之間連接的可靠性，且安裝時(shí)不受焊點(diǎn)突出造成的裝配問(wèn)題使可調(diào)葉片2的正常運(yùn)動(dòng)受到干涉；該連接方式被動(dòng)齒輪4和可調(diào)葉片2的安裝軸之間為圓形連接，既可簡(jiǎn)化可調(diào)葉片2安裝軸和被動(dòng)齒輪4的制造工藝，裝配更加簡(jiǎn)便，又可以防止可調(diào)葉片2安裝軸和被動(dòng)齒輪4在高溫下的連接失效，可調(diào)葉片安裝軸和被動(dòng)齒輪4中間圓形孔之間的間隙為O. 03 O. 08mm。如圖5和6所示其中省略了驅(qū)動(dòng)齒圈5，顯示了安裝盤3和噴嘴環(huán)固定葉片I之間的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)；連接時(shí)，噴嘴環(huán)固定葉片I安裝軸插入安裝盤3中形成過(guò)盈配合，噴嘴環(huán)固定葉片I及其安裝軸上加工軸向通孔，安裝時(shí)通過(guò)噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置安裝螺栓12連接到分體式渦輪殼9上，保證了噴嘴環(huán)固定葉片I和安裝盤3之間連接的可靠性。如圖7和8所示可變噴嘴渦輪增壓器噴嘴環(huán)可調(diào)葉片采用雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8，主動(dòng)齒輪6通過(guò)主動(dòng)齒輪軸7固連在雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8上(考慮到安裝空間的限制，雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用曲線桿進(jìn)行連接)，搖轉(zhuǎn)手柄即可通過(guò)雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8通過(guò)主動(dòng)齒輪軸7驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪6旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒圈5轉(zhuǎn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)齒圈5帶動(dòng)沿所述驅(qū)動(dòng)齒圈5內(nèi)圈周向設(shè)置的九個(gè)被動(dòng)齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)齒輪4通過(guò)安裝軸和噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2固連為一體，故噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2隨被動(dòng)齒輪4同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2開度的調(diào)整。如附圖9所示，集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)裝配時(shí)，首先裝配噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置，將噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2安裝軸末端插入被動(dòng)齒輪4圓形孔中形成間隙配合(噴嘴環(huán)可調(diào)葉片2安裝軸端部低于被動(dòng)齒輪4端部)，再將驅(qū)動(dòng)齒圈5連接到若干個(gè)被動(dòng)齒輪4的外圈，然后采用焊接的方式將被動(dòng)齒輪4和可調(diào)葉片2安裝軸固連；固定葉片I和安裝盤3采用過(guò)盈配合的方式進(jìn)行連接；
然后將噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置放置于分體式渦輪殼9內(nèi)，通過(guò)安裝螺栓12穿過(guò)噴嘴環(huán)固定葉片I及其安裝軸上的軸向通孔與分體式渦輪殼9固連在一起，通過(guò)渦輪殼安裝螺釘13將分體式渦輪殼9與中間體連接在一起，最后通過(guò)蓋板安裝螺釘11將渦輪殼蓋板10與分體式渦輪殼9固連，完成集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的安裝。其中，驅(qū)動(dòng)雙搖桿 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8的方式可采用氣動(dòng)控制和電子控制兩種方法。氣動(dòng)控制用壓氣機(jī)出口壓力或渦輪進(jìn)口壓力對(duì)可變噴嘴可調(diào)葉片的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，是一種自動(dòng)的反饋連續(xù)控制系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制可靠，低成本等優(yōu)點(diǎn)，適用于非電控的柴油機(jī)。電子控制一般都采用外部動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)可變噴嘴環(huán)可調(diào)葉片，采集發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、增壓壓力、水溫等工況信號(hào)，然后利用微控制器的快速運(yùn)算和判斷能力確定可變噴嘴環(huán)可調(diào)葉片最佳開度，最后通過(guò)執(zhí)行器迅速將可變噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)到目標(biāo)位置。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述機(jī)構(gòu)包括噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置、三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片、三個(gè)以上的噴嘴環(huán)可調(diào)葉片、分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板，外圍設(shè)備為中間體；所述噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝盤、被動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)齒圈、主動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪軸和雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，安裝盤為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)； 所述噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置中，三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片通過(guò)安裝軸固定在安裝盤同一個(gè)側(cè)面的同一圓周上，三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片在圓周上均布，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片通過(guò)安裝軸活動(dòng)安裝在安裝盤上并均布在三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片之間，噴嘴環(huán)固定葉片和噴嘴環(huán)可調(diào)葉片將此圓周等分； 所述被動(dòng)齒輪位于安裝盤另一側(cè)面的同一圓周上，被動(dòng)齒輪與噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的安裝軸固定連接，被動(dòng)齒輪所處的圓周上套裝驅(qū)動(dòng)齒圈，各被動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒圈的內(nèi)緣嚙合，主動(dòng)齒輪通過(guò)主動(dòng)齒輪軸固連在雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，主動(dòng)齒輪同時(shí)與驅(qū)動(dòng)齒圈的內(nèi)緣嚙合； 其整體連接關(guān)系為分體式渦輪殼與中間體固定連接，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)噴嘴環(huán)固定葉片固定在分體式渦輪殼豎直方向的內(nèi)壁上，分體式渦輪殼的內(nèi)壁面與安裝盤表面形成的空腔為噴嘴環(huán)；分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板固定連接，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片驅(qū)動(dòng)裝置中安裝盤的外圈與分體式渦輪殼軸向的內(nèi)壁接觸，安裝盤的內(nèi)圈與渦輪殼蓋板的軸向內(nèi)壁接觸，雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過(guò)渦輪殼蓋板位于分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板形成的腔室內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述三個(gè)噴嘴環(huán)固定葉片的開度相同。
3.如權(quán)利要求I所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述各噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的初始安裝角度沿圓周方向大小互不相等。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述噴嘴環(huán)固定葉片的寬度大于噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的寬度。
5.如權(quán)利要求I或2所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述噴嘴環(huán)固定葉片采用鈍頭氣動(dòng)葉型。
6.如權(quán)利要求5所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述噴嘴環(huán)固定葉片安裝軸與安裝盤間為過(guò)盈配合。
7.如權(quán)利要求I或3所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述噴嘴環(huán)可調(diào)葉片安裝軸與安裝盤間為間隙配合。
8.如權(quán)利要求7所述的集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述可調(diào)葉片安裝軸的端部低于被動(dòng)齒輪端面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，屬于車用可變噴嘴渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域。機(jī)構(gòu)包括噴嘴環(huán)固定葉片、噴嘴環(huán)可調(diào)葉片、安裝盤、被動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)齒圈、主動(dòng)齒輪、雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、分體式渦輪殼和渦輪殼蓋板。被動(dòng)齒輪和噴嘴環(huán)可調(diào)葉片通過(guò)其安裝軸分別安裝于安裝盤前后側(cè)面的圓周上，各被動(dòng)齒輪連接在用于控制噴嘴環(huán)可調(diào)葉片同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)齒圈的內(nèi)緣，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒圈使圓周上的各噴嘴環(huán)可調(diào)葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng)。為適應(yīng)氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律，各噴嘴環(huán)可調(diào)葉片的初始安裝角度沿圓周方向設(shè)計(jì)成大小互不相等，利用噴嘴環(huán)固定葉片控制噴嘴環(huán)寬度，噴嘴環(huán)可調(diào)葉片由雙搖桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，保證了噴嘴環(huán)可調(diào)葉片開度調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和一致性。
文檔編號(hào)F01D17/14GK102900479SQ20121042308
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者馬朝臣, 施新, 邢世凱, 李聚霞 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)