專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置的渦輪增壓器渦輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域，特是渦輪增壓器上的渦輪箱。
背景技術(shù)：
普通渦輪增壓器由于其流通截面不能改變，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況時(shí)不能提供足夠的增壓比，并且由于響應(yīng)特性差造成發(fā)動(dòng)機(jī)加速煙度高。為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的響應(yīng)特性和低工況的增壓比，在增壓器中采用了可變幾何增壓方式，通過(guò)對(duì)渦輪流通面積進(jìn)行調(diào)節(jié)以提高渦輪增壓器的響應(yīng)特性和低工況時(shí)的增壓比，使發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩特性和加速響應(yīng)特性得到改善?？勺儙缀谓孛鏈u輪箱增壓器是可變幾何渦輪增壓器的一種，通過(guò)控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，改變渦輪葉片間流道的喉口面積，從而起到控制進(jìn)入渦輪的廢氣流量的作用?，F(xiàn)有的可變幾何渦輪增壓器如附圖9所示，它包括渦輪箱9、渦輪轉(zhuǎn)子10、噴嘴組件11、軸承體12、背盤(pán)13、壓氣機(jī)葉輪14、壓氣機(jī)蝸殼15，在渦輪箱9和軸承體12之間裝有隔熱套，渦輪轉(zhuǎn)子10位于渦輪箱9的出口處，渦輪箱9通過(guò)軸承體12與壓氣機(jī)蝸殼15連接，壓氣機(jī)葉輪14位于壓氣機(jī)蝸殼15的出口處。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)噴嘴組件11運(yùn)動(dòng)，減少渦輪噴嘴流通截面積，使得排氣背壓和流速增大。在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)噴嘴組件11運(yùn)動(dòng)，增大渦輪噴嘴流通截面積，降低排氣背壓和流速，減少進(jìn)氣流量。現(xiàn)有的可變幾何截面渦輪增壓器，實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)在性能匹配方面還存在一些不足，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越來(lái)越高，需要匹配的范圍也越來(lái)越廣，現(xiàn)在所使用的可變幾何截面增壓器很難在整個(gè)運(yùn)行工況都保持高的效率，也很難保證大范圍內(nèi)都具備良好的效果和高的渦輪效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種新型的渦輪增壓器可變幾何渦輪箱，它是在渦輪箱上設(shè)計(jì)一個(gè)螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置，通過(guò)螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置來(lái)控制渦輪箱氣體流道的流通截面，提高渦輪增壓器響應(yīng)特性和增壓比，使渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)全工況高效匹配。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帶有螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置的渦輪增壓器渦輪箱，它包括渦輪箱本體和螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置。在渦輪箱本體上設(shè)有六個(gè)連接內(nèi)圈的螺紋孔和一個(gè)連接電機(jī)支架的螺紋孔。螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置由內(nèi)圈、閉氣環(huán)、螺紋齒桿、電機(jī)、電機(jī)支架組成。在內(nèi)圈的一端上設(shè)有閉氣環(huán)導(dǎo)向套，內(nèi)圈的端面板上設(shè)有六個(gè)沉頭螺釘孔和一個(gè)螺紋齒桿孔。在閉氣環(huán)一端的外圓上設(shè)有螺紋齒。在電機(jī)支架上設(shè)有四個(gè)安裝電機(jī)的螺釘孔和一個(gè)安裝電機(jī)支架的螺釘孔。閉氣環(huán)安裝在內(nèi)圈的閉氣環(huán)導(dǎo)向套上，內(nèi)圈通過(guò)螺釘固定在渦輪箱的進(jìn)氣口端。電機(jī)支架通過(guò)螺釘固定在渦輪箱上，電機(jī)通過(guò)螺釘安裝在電機(jī)支架上，螺紋齒桿安裝在電機(jī)的輸出軸上，并穿過(guò)內(nèi)圈上的螺紋齒桿孔伸入渦輪箱內(nèi)，與閉氣環(huán)上的螺紋齒嚙合。[0008]使用時(shí)，將帶有螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置的渦輪箱安裝在增壓器上，采用電子式控制方式與E⑶相連，通過(guò)on/off閥控制排氣通道的開(kāi)與閉。本實(shí)用新型提供的螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置工作原理如下一、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置采集發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)來(lái)的目標(biāo)值信號(hào)，及時(shí)發(fā)出電信號(hào)給電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)螺紋齒桿正轉(zhuǎn)，螺紋齒桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)安裝在內(nèi)圈閉氣環(huán)導(dǎo)向套上的閉氣環(huán)向前移動(dòng)，閉氣環(huán)在移動(dòng)過(guò)程中逐步關(guān)閉渦輪箱的氣體流道，逐步減少渦輪箱氣體流道的流通截面積，使得排氣背壓和流速增大，可用排氣能量提高，從而提高增壓器的轉(zhuǎn)速，增加進(jìn)氣流量。二、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置采集發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)來(lái)的目標(biāo)值信號(hào)，及時(shí)發(fā)出電信號(hào)給電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)螺紋齒桿反轉(zhuǎn)，螺紋齒桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)安裝在內(nèi)圈閉氣環(huán)導(dǎo)向套上的閉氣環(huán)向后移動(dòng)，閉氣環(huán)在移動(dòng)過(guò)程中逐步打開(kāi)渦輪箱的氣體流道，逐步增大渦輪箱氣體流道的流通截面積，降低排氣背壓和流速，減少進(jìn)氣流量。三、在發(fā)動(dòng)機(jī)其他轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)來(lái)的角度信號(hào)改變渦輪箱氣體流道的流通截面積，從而獲得不同的增壓壓力和進(jìn)氣流量。本實(shí)用新型的渦輪增壓器與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置采集發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)來(lái)的角度目標(biāo)值信號(hào)，通過(guò)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制渦輪箱閉氣環(huán)的開(kāi)度。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)減少渦輪噴嘴流通截面積，使得排氣背壓和流速增大，可用排氣能量提高，從而提高增壓器的轉(zhuǎn)速，增加進(jìn)氣流量；在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)增大渦輪噴嘴流通截面積，降低排氣背壓和流速，減少進(jìn)氣流量；在發(fā)動(dòng)機(jī)其他轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置也根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)來(lái)的角度信號(hào)改變渦輪噴嘴的流通截面積，從而獲得不同的增壓壓力和進(jìn)氣流量，實(shí)現(xiàn)全工況范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器的最佳匹配，使功率范圍擴(kuò)大，而且高負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍也擴(kuò)大，從而達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的全面優(yōu)化。2、通過(guò)螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置改變渦輪箱閉氣環(huán)打開(kāi)的位置來(lái)控制渦輪增壓器轉(zhuǎn)速，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)，通過(guò)關(guān)小閉氣環(huán)減少渦輪流通截面積，使增壓壓力提高， 在一定程度上提高增壓器轉(zhuǎn)速和增壓壓比，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩；在發(fā)動(dòng)機(jī)高速工作時(shí)，閉氣環(huán)逐漸打開(kāi)，渦輪流通截面積增大，使增壓壓力相對(duì)減少，解決增壓過(guò)量問(wèn)題。3、一個(gè)品種的可變幾何截面渦輪箱可在多個(gè)品種的渦輪增壓器上使用，覆蓋多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制可靠。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖中的渦輪箱氣體流道為關(guān)閉狀態(tài)；附圖2同樣為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖中的渦輪箱氣體流道為打開(kāi)狀態(tài)；附圖3為閉氣環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為附圖43中的A-A剖視圖；附圖5為內(nèi)圈的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6為附圖5中的B-B剖視圖；附圖7為電機(jī)支架的結(jié)構(gòu)示意圖；、[0025]附圖8為附圖8中的左視圖；附圖9為現(xiàn)有的可變幾何渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
—種帶有螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置的渦輪增壓器渦輪箱，它包括渦輪箱本體1 和螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置。在渦輪箱本體上設(shè)有六個(gè)連接內(nèi)圈3的螺紋孔1-1和一個(gè)連接電機(jī)支架5的螺紋孔1-2。螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置由內(nèi)圈3、閉氣環(huán)2、螺紋齒桿 6、電機(jī)4、電機(jī)支架5組成。在內(nèi)圈3的一端上設(shè)有閉氣環(huán)導(dǎo)向套3-3，內(nèi)圈的端面板上設(shè)有六個(gè)沉頭螺釘孔3-2和一個(gè)螺紋齒桿孔3-1。在閉氣環(huán)2 —端的外圓上設(shè)有螺紋齒2-1。 在電機(jī)支架5上設(shè)有四個(gè)安裝電機(jī)的螺釘孔5-2和一個(gè)安裝電機(jī)支架的螺釘孔5-1。閉氣環(huán)2安裝在內(nèi)圈3的閉氣環(huán)導(dǎo)向套3-3上，內(nèi)圈3通過(guò)螺釘7固定在渦輪箱的進(jìn)氣口端。電機(jī)支架5通過(guò)螺釘8固定在渦輪箱上，電機(jī)4通過(guò)螺釘安裝在電機(jī)支架5上，螺紋齒桿6安裝在電機(jī)4的輸出軸上，并穿過(guò)內(nèi)圈3上的螺紋齒桿孔3-1伸入渦輪箱內(nèi)，與閉氣環(huán)2上的螺紋齒2-1嚙合。權(quán)利要求1. 一種帶有螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置的渦輪增壓器渦輪箱，其特征是它包括渦輪箱本體和螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置；在渦輪箱本體上設(shè)有六個(gè)連接內(nèi)圈的螺紋孔和一個(gè)連接電機(jī)支架的螺紋孔；螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置由內(nèi)圈、閉氣環(huán)、螺紋齒桿、電動(dòng)機(jī)、電機(jī)支架組成；在內(nèi)圈的一端上設(shè)有閉氣環(huán)導(dǎo)向套，內(nèi)圈的端面板上設(shè)有六個(gè)沉頭螺釘孔和一個(gè)螺紋齒桿孔；在閉氣環(huán)一端的外圓上設(shè)有螺紋齒；在電機(jī)支架上設(shè)有四個(gè)安裝電機(jī)的螺釘孔和一個(gè)安裝電機(jī)支架的螺釘孔；閉氣環(huán)安裝在內(nèi)圈的閉氣環(huán)導(dǎo)向套上，內(nèi)圈通過(guò)螺釘固定在渦輪箱的進(jìn)氣口端；電機(jī)支架通過(guò)螺釘固定在渦輪箱上，電機(jī)通過(guò)螺釘安裝在電機(jī)支架上，螺紋齒桿安裝在電機(jī)的輸出軸上，并穿過(guò)內(nèi)圈上的螺紋齒桿孔伸入渦輪箱內(nèi)，與閉氣環(huán)上的螺紋齒嚙合。
專(zhuān)利摘要一種帶有螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置的渦輪增壓器渦輪箱，它包括渦輪箱本體和螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置。在渦輪箱本體上設(shè)有六個(gè)連接內(nèi)圈的螺紋孔和一個(gè)連接電機(jī)支架的螺紋孔。螺紋制動(dòng)可變幾何控制裝置由內(nèi)圈、閉氣環(huán)、螺紋齒桿、電機(jī)、電機(jī)支架組成。在內(nèi)圈的一端上設(shè)有閉氣環(huán)導(dǎo)向套，內(nèi)圈的端面板上設(shè)有六個(gè)沉頭螺釘孔和一個(gè)螺紋齒桿孔。在閉氣環(huán)一端的外圓上設(shè)有螺紋齒。在電機(jī)支架上設(shè)有四個(gè)安裝電機(jī)的螺釘孔和一個(gè)安裝電機(jī)支架的螺釘孔。閉氣環(huán)安裝在內(nèi)圈的閉氣環(huán)導(dǎo)向套上，內(nèi)圈通過(guò)螺釘固定在渦輪箱的進(jìn)氣口端。電機(jī)支架通過(guò)螺釘固定在渦輪箱上，電機(jī)通過(guò)螺釘安裝在電機(jī)支架上，螺紋齒桿安裝在電機(jī)的輸出軸上，并穿過(guò)內(nèi)圈上的螺紋齒桿孔伸入渦輪箱內(nèi)，與閉氣環(huán)上的螺紋齒嚙合。
文檔編號(hào)F02B37/24GK202031702SQ20112008737
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者凌泓, 劉石源, 曾輝, 胡遼平 申請(qǐng)人:湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司