專利名稱：可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器，屬于內燃機增壓電控技術。
在車用柴油機增壓電控系統(tǒng)中，執(zhí)行器是一個非常重要的元件，它將系統(tǒng)的電能、液壓能轉換為機械能，驅動系統(tǒng)的控制對象，達到控制目的，因此，執(zhí)行器的性能、質量和使用特性將直接影響整個控制系統(tǒng)的工作性能和可靠性。車用大功率柴油機在大負荷工作時，噪聲和振動很大，工作環(huán)境溫度很高，駛驅動的元件重量較大，因此，對控制執(zhí)行器提出了很高的要求，它要求執(zhí)行器，輸出推力大，對電的功耗低，結構簡單，抗污能力強、耐高溫、抗振動、控制方便、響應速度要快等等。在柴油機的電控系統(tǒng)中，常用的執(zhí)行器有電磁式執(zhí)行器，這種執(zhí)行器用電磁力作為驅動力，用回位彈簧復位，控制信號為電流信號，這種執(zhí)行器由于最大推力受到成圈匝數(shù)和最大工作電流的限制，因此，功耗較大，輸出推力小，不能耐高溫，在大功率柴油機上采用時，不能滿足特殊的使用要求。
本實用新型的目的在于為了克服上述不足，針對大功率增壓柴油機的工作特點，采用數(shù)字開關閥作為電液轉換元件，提供了一種控制精度高、控制方式簡單，可直接采用車用柴油作為油源的可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器。
本實用新型的上述目的由如下技術方案實現(xiàn)該可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器包括驅動部分和執(zhí)行部分；驅動部分由電磁線圈、數(shù)字開關閥和液壓回路組成，電磁線圈設在數(shù)字開關閥外部，數(shù)字開關閥設于液壓回路內，機殼上的進油口、回油口及工作油口形成液壓回路；執(zhí)行部分由液壓缸、回位彈簧、活塞和推桿組成，液壓缸設在機殼內，液壓缸中裝帶活塞的推桿，推桿上設有回位彈簧；該執(zhí)行器總成中的數(shù)字開關閥包括閥體、閥芯、閥芯導槽、回油鋼球、進油鋼球及電樞，閥體內的閥芯導槽內設有閥芯，悶芯一端連有電樞，另一端上設有回油鋼球和進油鋼球。
本實用新型的特點是①數(shù)字開關閥的采用使該執(zhí)行器對液壓工作油的要求大為降低，可直接采用柴油機或其他油作為液壓工作油，降低了油源系統(tǒng)的要求和成本。
②液壓油的高壓通過面積的轉換使該執(zhí)行器的輸出推力很大，對于大功率柴油機和其他需大推力的執(zhí)行器都可應用。
③液壓油的循環(huán)工作方式使執(zhí)行器具有自冷卻的功能，因而可適用于高溫的工作環(huán)境。
④內裝式復位彈簧的結構使該執(zhí)行器結構簡單而緊湊，抗振能力極強。
⑤高速數(shù)字開關閥的PWM控制方式使該執(zhí)行器控制方式簡單靈活，響應速度快，對控制系統(tǒng)無特殊要求，因此，極易在其他的控制領域中得到推廣和應用，具有廣闊的應用和開發(fā)前景。
本實用新型的具體結構由附


圖1～4給出。
圖1為執(zhí)行器整體結構示意圖。
圖2為數(shù)字開關閥結構示意圖。
圖3為數(shù)字開關閥的工作原理示意圖。
圖4為執(zhí)行器的工作原理示意圖。
圖中主要結構為電磁線圈1、數(shù)字開關閥2、機殼3、液壓缸4、回位彈簧5、活塞6、推桿7、閥體8、閥芯9、閥芯導槽10、回油鋼球11、進油鋼球12、電樞13、進油口P、回油口0、工作油口A。
以下結合附圖對本實用新型加以詳細說明。
VGT截面開度執(zhí)行器的結構如圖(1)，這種可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器包括驅動部分和執(zhí)行部分；驅動部分由電磁線圈1、數(shù)字開關閥2和液壓回路組成，電磁線圈裝在數(shù)字開關閥上部，數(shù)字開關閥裝于液壓回路內，機殼3上的進油口P、回油口0及工作油口A形成液壓回路；執(zhí)行部分由液壓缸4、回位彈簧5、活塞6和推桿7組成，液壓缸設在機殼內，液壓缸中裝帶活塞的推桿，推桿上裝有回位彈簧；該執(zhí)行器總成中的數(shù)字開關閥包括閥體8、閥芯9、閥芯導槽10、回油鋼球11、進油鋼球12及電樞13，閥體內的閥芯導槽內裝有閥芯，悶芯一端連有電樞，另一端上裝有串聯(lián)的回油鋼球和進油鋼球。高速數(shù)字開關閥的結構如圖(2)，工作原理是在PWM的控制方式下，當控制系統(tǒng)給出一階躍電壓V驅動數(shù)字閥時，激勵線圈產(chǎn)生一啟動電流，當電流達到一定值時，電磁力驅動閥芯向一個方向移動，當階躍電壓消失，電流為零時，閥芯便在工作油壓作用下落座復位，當階躍電壓反復調制時，數(shù)字閥便以一定的開關速度工作，如圖(3)，這種數(shù)字閥的特點是對液壓油的質量要求低，功耗小，控制方式靈活，響應快。對于采用該種數(shù)字閥的執(zhí)行器來說，如圖(3)，如圖(4)，當數(shù)字閥關時，進油口P和工作油口A斷開，回油口0與工作油口A連通，執(zhí)行器處于回油狀態(tài)，推桿向復位方向移動，當數(shù)字閥開時，進油口P與工作油口A連通，回油口0與工作油口A斷開，執(zhí)行器呈進油狀態(tài)，推桿向外輸出位移，當數(shù)字并連續(xù)工作時，液壓缸內的推桿與復位彈簧便在某一輸出位置上達到平衡，執(zhí)行器正常工作。該執(zhí)行器設計新穎，結構簡單緊湊，雙向控制由一集成體完成無需外接彈簧，液壓油的循環(huán)作用降低了執(zhí)行器在高溫環(huán)境的工作溫度，相當于自冷卻，使之能適應高溫環(huán)境下的工作，結構的簡單緊湊使之能在強烈振動下正常工作無需減振措施。該執(zhí)行器控制方式簡單、安裝方便、輸出位移穩(wěn)定、適用于發(fā)動機電控技術，與電控單元配套使用，也可應用于機械和液壓的控制技術之中性能參數(shù)運動型式直線位移穩(wěn)態(tài)±0.5％量程17mm 精度動態(tài)±1％控制方式PWM 占空比范圍30～70％輸出推力300N 最大速度50mm/s
權利要求1.一種可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器，其特征在于包括驅動部分和執(zhí)行部分；(1)驅動部分由電磁線圈、數(shù)字開關閥和液壓回路組成，電磁線圈設在數(shù)字開關閥外部，數(shù)字開關閥設于液壓回路內，機殼上的進油口、回油口及工作油口形成液壓回路；(2)執(zhí)行部分由液壓缸、回位彈簧、活塞和推桿組成，液壓缸設在機殼內，液壓缸中裝帶活塞的推桿，推桿上設有回位彈簧
2.如權利要求1所述的可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器，其特征在于該執(zhí)行器總成中的數(shù)字開關閥包括閥體、閥芯、閥芯導槽、回油鋼球、進油鋼球及電樞，閥體內的閥芯導槽內設有閥芯，悶芯一端連有電樞，另一端上設有回油鋼球和進油鋼球。
專利摘要本實用新型為一種可變截面渦輪增壓器截面開度執(zhí)行器，包括驅動和執(zhí)行二部分，驅動部分由電磁線圈、數(shù)字開關閥和液壓回路組成，執(zhí)行部分由液壓缸、回位彈簧、活塞和推桿組成；該執(zhí)行器設計新穎，結構簡單緊湊，可進行雙向控制，適用于高溫、強振動的工作環(huán)境，抗污能力強，控制方式簡單靈活，響應快控制精度高，可適用于柴油機電控技術和其他的機械、液壓等的控制技術。
文檔編號F02D41/00GK2237120SQ9522774
公開日1996年10月9日 申請日期1995年12月8日 優(yōu)先權日1995年12月8日
發(fā)明者郁秀峰, 任正健, 李鐵栓 申請人:北京理工大學