將噪音衰減裝置保持在壓縮機(jī)蓋中的方法
【專利摘要】一種壓縮機(jī)殼體(12)和一種保持用于結(jié)合具有固定在壓縮機(jī)蓋(14)中的噪音衰減裝置(20)的渦輪增壓器使用的方法。鉚接工具(40)使壓縮機(jī)蓋材料變形以保持噪音衰減裝置(20)。壓縮機(jī)殼體(12)包括坐落在蓋(14)中的第一肩部(24)上的噪音衰減裝置(20)，且第二肩部(26)變形以將噪音衰減裝置(20)固定在蓋(14)中。將噪音衰減裝置(20)保持在蓋(14)中可以包括利用朝上的進(jìn)氣口部分(16)來安裝蓋(14)；將噪音衰減裝置(20)放置在進(jìn)氣口部分(16)中并且在第一肩部(24)上；以及利用鉚接工具(40)施加沖擊負(fù)載以使壓縮機(jī)蓋材料圍繞噪音衰減裝置(20)變形以將其固定在蓋(14)中。
【專利說明】將噪音衰減裝置保持在壓縮機(jī)蓋中的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2014年I月31日申請的，題目為“將噪音衰減裝置保持在壓縮機(jī)蓋中的方法”的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/934,057的優(yōu)先權(quán)及全部權(quán)益，其在這里被引用作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及將噪音衰減裝置保持在渦輪增壓器的壓縮機(jī)蓋進(jìn)氣口中的方法。更具體地，本發(fā)明涉及關(guān)于通過使壓縮機(jī)蓋材料變形以保持噪音衰減裝置的鉚接工具的壓縮機(jī)殼體、方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]相關(guān)技術(shù)說明
[0005]渦輪增壓的優(yōu)點(diǎn)包括增加的功率輸出、較低的燃料消耗和減小的污染物排放。發(fā)動機(jī)的渦輪增壓不再主要從高功率性能方面考慮，而是看作由于較低二氧化碳(CO2)排放而降低燃料消耗和環(huán)境污染的方式。目前，渦輪增壓的主要原因是使用廢氣能量來降低燃料消耗和排放。在渦輪增壓發(fā)動機(jī)中，燃燒空氣在供給到發(fā)動機(jī)之前被壓縮。發(fā)動機(jī)吸出與自然吸氣式發(fā)動機(jī)相同體積的空氣燃料混合物，但由于較高的壓力，因而，較高的密度，更多的空氣和燃料質(zhì)量以受控方式被供給到燃燒室中。因此，更多的燃料可以被燃燒，使得發(fā)動機(jī)的功率輸出相對于速度和排量增加。
[0006]在廢氣渦輪增壓中，通常被浪費(fèi)的一些廢氣能量被用于驅(qū)動渦輪機(jī)。渦輪機(jī)包括渦輪機(jī)葉輪，其被安裝在旋轉(zhuǎn)軸上并被廢氣流可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。渦輪增壓機(jī)使這種通常被浪費(fèi)的廢氣能量返回至發(fā)動機(jī)，從而有助于發(fā)動機(jī)的效率和節(jié)省燃料。由渦輪機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)吸進(jìn)過濾的環(huán)境空氣，將其壓縮并然后將其供給至發(fā)動機(jī)。壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)葉輪，其被安裝在相同的旋轉(zhuǎn)軸上使得渦輪機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)引起壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)。
[0007]渦輪增壓器典型地包括連接至發(fā)動機(jī)的排氣歧管的渦輪機(jī)殼體、連接至發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管的壓縮機(jī)殼體和將渦輪機(jī)和壓縮機(jī)殼體聯(lián)接在一起的軸承殼體。
[0008]本發(fā)明集中在渦輪增壓器的壓縮機(jī)端部。壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)成有助于增加發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣歧管中的空氣的壓力和密度以允許發(fā)動機(jī)汽缸在每個(gè)進(jìn)氣沖程期間攝取更多質(zhì)量的空氣。壓縮機(jī)包括允許空氣流通向壓縮機(jī)葉輪的管狀進(jìn)氣口。通常，進(jìn)氣口的內(nèi)壁成錐形，其可以模制為一體的內(nèi)壁或者設(shè)置為進(jìn)氣口中的插件的壁。
[0009]環(huán)形擋板為插件的一個(gè)類型。英國專利2，256，460示出了具有由安裝在壓縮機(jī)殼體上的環(huán)形擋板限定的進(jìn)氣口的一部分的實(shí)例。截頭錐擋板可以通過固定螺釘或螺栓、通過壓配入殼體或者通過扣式裝配接合而安裝。由于氣流路徑的方向的變化，噪音可以被降低。該擋板衰減了噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明涉及將噪音衰減裝置保持在渦輪增壓器的壓縮機(jī)蓋進(jìn)氣口直徑中的方法。方法和設(shè)備包括使用使壓縮機(jī)蓋材料(比如金屬)變形以保持噪音衰減裝置的鉚接工具。
[0011]該鉚接工具和沖擊基座(壓)可使壓縮機(jī)蓋材料(即金屬)圍繞噪音衰減裝置變形并將噪音衰減裝置固定在適當(dāng)位置。鉚接工具包括從端部延伸的刻壓機(jī)。
[0012]具有固定的噪音衰減裝置的壓縮機(jī)殼體可具有位于壓縮機(jī)蓋的進(jìn)氣口部分中的第一肩部(該噪音衰減裝置坐落于第一肩部上)和位于壓縮機(jī)蓋中第二肩部，第二肩部具有比第一肩部較大的直徑，第一肩部被變形以將噪音衰減裝置固定在壓縮機(jī)蓋中。
[0013]一種將噪音衰減裝置保持到具有在進(jìn)氣口部分處的第一肩部和第二肩部的壓縮機(jī)蓋中的方法可包括以下步驟:安裝壓縮機(jī)蓋，其中進(jìn)氣口部分優(yōu)選面朝上;將噪音衰減裝置放置或投入抵靠第一肩部的進(jìn)氣口部分;使用鉚接工具施加沖擊載荷；以及以鉚接工具的刻壓機(jī)的沖擊力使第二肩部的壓縮機(jī)蓋材料圍繞噪音衰減裝置變形而將噪音衰減裝置固定到壓縮機(jī)蓋中的適當(dāng)位置。
[0014]這種將噪音衰減裝置保持到壓縮機(jī)蓋的方法取消了附加操作的使用，比如，加工螺紋、鉆孔和銷連，以及施加粘合劑，這些均是當(dāng)前保持噪音衰減裝置的方法。
[0015]采用鉚接工具以使壓縮機(jī)蓋材料變形而保持噪音衰減設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)包括簡化設(shè)計(jì)、減少加工、加速裝配、減少部件以及無粘合劑固化時(shí)間。部件不能變松，并且存在較少可以振動的部件。
【附圖說明】
[0016]當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行考慮時(shí)通過參考下面的詳細(xì)描述，將容易認(rèn)識并更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0017]圖1是固定在渦輪增壓器的壓縮機(jī)殼體的壓縮機(jī)蓋中的噪音衰減裝置的立體圖；
[0018]圖2是噪音衰減裝置的立體圖；
[0019]圖3是圖2的噪音衰減裝置的立體圖的剖面圖；
[0020]圖4不出了具有兩個(gè)肩部的壓縮機(jī)蓋的剖面圖；
[0021]圖5是朝待安裝在壓縮機(jī)殼體的壓縮機(jī)蓋中的噪音衰減裝置移動的鉚接工具的放大側(cè)視圖；
[0022]圖6是朝壓縮機(jī)殼體的壓縮機(jī)蓋移動的噪音衰減裝置的剖面圖；
[0023]圖7是坐落在壓縮機(jī)蓋的肩部的噪音衰減裝置的安裝面的剖面圖；
[0024]圖8是具有朝坐落在肩部的噪音衰減裝置移動的刻壓機(jī)的鉚接工具的立體圖；
[0025]圖9示出了按壓到鄰近噪音衰減裝置的肩部的鉚接工具的刻壓機(jī)的剖面圖；
[0026]圖10是固定噪音衰減裝置的壓縮機(jī)蓋的變形的剖面圖；
[0027]圖11示出了具有刻壓機(jī)的鉚接工具的立體圖；以及
[0028]圖12示出了鉚接工具上的刻壓機(jī)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]渦輪增壓器是公知的且包括渦輪機(jī)和壓縮機(jī)，其中壓縮機(jī)葉輪通過渦輪機(jī)葉輪經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)軸支撐在連接至發(fā)動機(jī)的排氣歧管的渦輪機(jī)殼體和連接至發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管的壓縮機(jī)殼體12之間的軸承殼體中。
[0030]如本文通常理解和使用的術(shù)語壓縮機(jī)殼體12，廣義地說指的是安放壓縮機(jī)葉輪并包括具有進(jìn)氣口部分16的壓縮機(jī)蓋14的部件。圖1示出了固定在壓縮機(jī)殼體12的壓縮機(jī)蓋14中的噪音衰減裝置20。圖4示出了具有在空氣所流入處的蓋14的最外部分處的中空圓柱形進(jìn)氣口部分16的壓縮機(jī)蓋14。如圖4和圖6至圖10所示，進(jìn)氣口部分16具有外壁22，其中第一肩部24和第二肩部26形成于外壁22的內(nèi)表面上。
[0031]壓縮機(jī)殼體12具有壓縮機(jī)蓋14，其中第一肩部24作為外壁22(其中坐落有噪音衰減裝置20)的進(jìn)氣口部分16的內(nèi)徑，位于發(fā)動機(jī)蓋14中的第二肩部26具有較大直徑，其被變形以將噪音衰減裝置20固定在壓縮機(jī)蓋14中。第二肩部相對于第一肩部24軸向向外定位(例如，進(jìn)一步遠(yuǎn)離壓縮機(jī)葉輪)。噪音衰減裝置20具有坐落在第一肩部24上的環(huán)形安裝面30。當(dāng)?shù)诙绮?6被變形時(shí)，安裝面30通過第二肩部26的變形部分接觸和接合。噪音衰減裝置20優(yōu)選為壓制鋼，其從安裝面30向內(nèi)使成錐形或向內(nèi)使成漏斗形以與壓縮蓋14的內(nèi)壁32互補(bǔ)。
[0032]將噪音衰減裝置20保持在渦輪增壓器的壓縮機(jī)蓋進(jìn)氣口直徑中的方法包括使用使壓縮機(jī)蓋材料(即，金屬)變形的鉚接工具40 (圖11和12)以將噪音衰減裝置20保持在進(jìn)氣口 16內(nèi)。噪音衰減裝置20優(yōu)選地是簡單的壓制鋼設(shè)計(jì)，其具有如圖2和3所示的安裝面30，所述安裝面30可位于如圖7中所示的互補(bǔ)壓縮機(jī)蓋肩部24上。
[0033]壓縮機(jī)蓋14具有定位噪音衰減裝置20的第一肩部24(寬松公差最初是可接受的)和形成直徑作為鉚接工具40的刻壓機(jī)42定位和按壓的托架的第二肩部26。這些肩部24和26優(yōu)選地被加工為進(jìn)氣口 16的內(nèi)徑來作為壓縮機(jī)蓋14的外壁22的部分。保持噪音衰減裝置20不需要壓縮機(jī)蓋14的任何其它特殊加工。
[0034]鉚接工具40和沖擊器(即，基座和/或沖床)可使壓縮機(jī)蓋材料圍繞噪音衰減裝置20變形并且將噪音衰減裝置20固定在適當(dāng)位置。如圖11和12中所示，鉚接工具40可以是硬化鋼圓柱形管，其中軸向突出刻壓機(jī)42圍繞管的直徑位于管的一端處。刻壓機(jī)42可以改變數(shù)量、形狀和節(jié)距，其中更多刻壓機(jī)42優(yōu)選地用于更大直徑。在所說明的實(shí)施例中，八個(gè)刻壓機(jī)42等間隔地圍繞在管端的周邊?？虊簷C(jī)42被塑形成獲得壓縮機(jī)蓋14中的正確幾何形狀。例如，每一刻壓機(jī)42具有形成管外表面的延伸部的外表面42a以及凹曲內(nèi)表面42b?？虊簷C(jī)外表面42a和內(nèi)表面42b在線邊緣42c處相交。
[0035]鉚接工具40優(yōu)選地垂直安裝在支撐軸機(jī)構(gòu)(諸如心軸)上。心軸可連接至基座類型的沖擊器，諸如用于施加特定沖擊負(fù)載至鉚接工具40的杠桿操作式彈簧加載裝置。壓縮機(jī)蓋14以及噪音衰減裝置20至壓縮機(jī)蓋14中的簡便放置且接著手動或自動地操作杠桿以致動鉚接工具40允許快速裝配。
[0036]圖5示出了朝坐落和保持在壓縮機(jī)殼體12的壓縮機(jī)蓋14中的噪音衰減裝置20移動的鉚接工具40。鉚接過程優(yōu)選地包括利用面向上的進(jìn)氣口部分16安裝壓縮機(jī)蓋14，因此噪音衰減裝置20可被簡單地投入至進(jìn)氣口部分16中。
[0037]圖6示出了朝壓縮機(jī)蓋14的第一肩部24移動的噪音衰減裝置20的部分。噪音衰減裝置20可諸如通過將噪音衰減裝置20投入至壓縮機(jī)蓋14的第一肩部24上的適當(dāng)位置中且在進(jìn)氣口部分16中來放置在第一肩部24附近以進(jìn)行裝配，所述進(jìn)氣口部分16如圖5至10中所示優(yōu)選地面向上。
[0038]圖7示出了坐落在壓縮機(jī)蓋14的第一肩部24上的噪音衰減裝置20的安裝面30。鉚接工具40朝具有坐落其上的噪音衰減裝置20的第二肩部26移動如圖8中所示?？虊簷C(jī)42與第二肩部26對準(zhǔn)。
[0039]圖9示出了被按壓至鄰近于噪音衰減裝置20的第二肩部26中的鉚接工具40的刻壓機(jī)42。對鉚接工具40的沖擊迫使刻壓機(jī)42進(jìn)入壓縮機(jī)蓋材料中，且鉚接工具40使壓縮機(jī)蓋材料沿徑向向內(nèi)方向局部變形。所變形的材料接合安裝面30以將噪音衰減裝置20固定在壓縮機(jī)蓋進(jìn)氣口直徑中的適當(dāng)位置。
[0040]圖10示出了壓縮機(jī)蓋14在第二肩部26處產(chǎn)生的變形，所述變形將噪音衰減裝置20固定至壓縮機(jī)蓋14的外壁22。
[0041]最小負(fù)載運(yùn)用此保持方法被施加在噪音衰減裝置20上使其遠(yuǎn)離刻壓機(jī)42。當(dāng)壓縮機(jī)蓋14的材料由于鉚接工具40變形時(shí)，噪音衰減裝置20僅通過兩部分便牢固地固定至壓縮機(jī)蓋14，而無需諸如使用粘附劑的其它操作。
[0042]本發(fā)明已通過說明性方式進(jìn)行了描述，且應(yīng)當(dāng)理解的是，所使用的術(shù)語旨在描述含義的本質(zhì)而非限制本質(zhì)。鑒于以上教導(dǎo)，本發(fā)明可進(jìn)行許多修改和改變。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以除具體描述的方式之外的方式來實(shí)踐本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于結(jié)合具有噪音衰減裝置(20)的渦輪增壓器使用的壓縮機(jī)殼體(12)，所述壓縮機(jī)殼體(12)包括在壓縮機(jī)蓋(14)的進(jìn)氣口區(qū)段(16)中的第一肩部(24)，其中所述噪音衰減裝置(20)坐落在所述第一肩部(24)上，且所述壓縮機(jī)殼體(12)包括所述壓縮機(jī)蓋(14)中更大直徑的第二肩部(26)，所述第二肩部(26)變形以將所述噪音衰減裝置(20)固定在所述壓縮機(jī)蓋(14)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)殼體(12)，其中所述噪音衰減裝置(20)具有坐落在所述第一肩部(24)上的安裝面(30)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)殼體(12)，其中所述噪音衰減裝置(20)是壓制鋼。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)殼體(12)，其中所述第二肩部(26)包括接合所述安裝面(30)的局部變形。5.—種適用于結(jié)合渦輪增壓器使用的將噪音衰減裝置(20)保持在具有進(jìn)氣口部分(16)處的第一肩部(24)和第二肩部(26)的壓縮機(jī)蓋(14)中的方法，其包括以下步驟: 利用所述進(jìn)氣口部分(16)安裝所述壓縮機(jī)蓋(14); 將所述噪音衰減裝置(20)抵著所述第一肩部(24)放置； 利用鉚接工具(40)施加特定沖擊負(fù)載在所述第二肩部(26)上；以及 利用所述鉚接工具(40)的沖擊力使所述第二肩部(26)的壓縮機(jī)蓋材料圍繞所述噪音衰減裝置(20)變形以將所述噪音衰減裝置(20)固定在所述壓縮機(jī)蓋(14)中的適當(dāng)位置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述鉚接工具(40)被垂直安裝。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中將所述噪音衰減裝置(20)放置在所述第一肩部(24)上的所述步驟包括將所述噪音衰減裝置(20)的安裝面(30)放置在所述第一肩部(24)上。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述鉚接工具(40)包括被配置成根據(jù)沖擊提供局部變形的區(qū)域的突出刻壓機(jī)。9.一種將噪音衰減裝置(20)保持在具有進(jìn)氣口部分(16)處的第一肩部(24)和第二肩部(26)的壓縮機(jī)蓋(14)中的方法，其包括以下步驟: 利用面朝上的所述進(jìn)氣口部分(16)安裝所述壓縮機(jī)蓋(14); 將所述噪音衰減裝置投入所述進(jìn)氣口部分(16)中抵靠所述第一肩部(24); 利用垂直安裝的鉚接工具(40)施加沖擊負(fù)載在所述第二肩部(26)上；以及 利用所述鉚接工具(40)的所述刻壓機(jī)(42)的沖擊力使所述第二肩部(26)的壓縮機(jī)蓋材料圍繞所述噪音衰減裝置(20)變形以將所述噪音衰減裝置(20)固定在所述壓縮機(jī)蓋(14)中的適當(dāng)位置。
【文檔編號】F04D29/40GK105934569SQ201580005272
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】S·斯萊特
【申請人】博格華納公司