致動器和閥聯(lián)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及致動器和閥聯(lián)動裝置。系統(tǒng)可包括聯(lián)動裝置，其包括固定在桿端的延伸部之間的松緊螺絲扣部件；包括可旋轉(zhuǎn)廢氣門提升閥臂的渦輪機(jī)組件，該提升閥臂被連接到可樞轉(zhuǎn)的廢氣門閥控制臂，該控制臂通過短樁被聯(lián)接到聯(lián)動裝置的桿端；以及致動器，其包括可平移的桿，該桿被連接到聯(lián)動裝置的松緊螺絲扣部件以樞轉(zhuǎn)廢氣門閥控制臂并旋轉(zhuǎn)廢氣門提升閥臂。還公開了設(shè)備、組件、系統(tǒng)、方法等的各種其它示例。
【專利說明】致動器和閥聯(lián)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本文中公開的主題概括地涉及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的廢氣渦輪機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的廢氣系統(tǒng)可包括設(shè)置在渦輪機(jī)殼體內(nèi)以建立背壓的渦輪機(jī)葉輪。在這種系統(tǒng)中，當(dāng)被加壓的廢氣經(jīng)過渦輪機(jī)殼體(例如,在通向大氣出口的途中)時,渦輪機(jī)葉輪利用在廢氣膨脹時的能量。在渦輪機(jī)葉輪用于壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)的情況下，壓縮機(jī)葉輪可壓縮內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣空氣，經(jīng)常被稱為增壓。
[0003]渦輪機(jī)組件可包括一個或多個特征，這些特征可幫助控制廢氣壓力和廢氣流。例如，渦輪機(jī)組件可包括廢氣門閥、可變幾何形狀機(jī)構(gòu)，或這兩者。關(guān)于廢氣門閥，在打開位置，其能允許來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的廢氣繞過渦輪機(jī)葉輪(例如，以限制壓縮機(jī)增壓)。關(guān)于可變幾何形狀機(jī)構(gòu)，其能用于改變定子葉片、噴嘴等的幾何形狀，定子葉片、噴嘴等限定了一個或多個喉部，這些喉部將來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的廢氣傳遞到渦輪機(jī)葉輪。
[0004]由于廢氣氣體能達(dá)到超過500攝氏度的溫度，所以用于廢氣門閥的或用于可變幾何形狀機(jī)構(gòu)的致動器可被定位在距離渦輪機(jī)殼體一定距離處。如此，聯(lián)動裝置就被提供，其從致動器延伸到要被控制的一個或多個部件。本文描述的各種技術(shù)、技藝等關(guān)于用于控制渦輪機(jī)組件的一個或多個部件的聯(lián)動裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]結(jié)合在附圖中示出的示例參考下面的詳細(xì)描述，可獲得對本文描述的各種方法、設(shè)備、組件、系統(tǒng)、布置等以及其等同方式的更完整的理解，在附圖中:
圖1是渦輪增壓器和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)以及控制器的簡圖；
圖2是關(guān)于圓柱坐標(biāo)系的渦輪增壓器組件(例如，或系統(tǒng))的示例的透視圖，并帶有關(guān)于笛卡爾坐標(biāo)系的插圖；
圖3是內(nèi)部廢氣門的示例的一系列視圖；
圖4是聯(lián)動裝置的示例的一系列視圖；
圖5是桿端的不例的一系列視圖；
圖6是方法的示例的框圖；
圖7是定位工具的不例的一系列視圖；以及
圖8是相對于渦輪增壓器組件的聯(lián)動裝置的激光焊接器的透視圖和帶有焊接標(biāo)記的聯(lián)動裝置的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0006]組裝渦輪增壓器涉及對準(zhǔn)各種部件。在渦輪增壓器包括可控特征，例如廢氣門閥、可變幾何形狀機(jī)構(gòu)等，的情況下，正確的對準(zhǔn)可有助于確保這些特征的正確運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0007]作為示例，渦輪增壓器組裝過程包括一連串動作，其中渦輪機(jī)葉輪和一體軸最初被與中心殼體與合適的軸頸和止推軸承部件的組合進(jìn)行組裝，并且接著壓縮機(jī)葉輪(例如，葉輪)被附接到該軸以產(chǎn)生中心殼體旋轉(zhuǎn)組件(CHRA)。在這個示例中，CHRA接著被聯(lián)接到合適的渦輪機(jī)和壓縮機(jī)殼體組件以完成渦輪增壓器的建造。
[0008]為了聯(lián)接渦輪機(jī)殼體到CHRA，作為示例，在渦輪機(jī)殼體和CHRA的中心殼體之間的連接部可通過具有圓形形狀的夾具進(jìn)行固定。這種夾具通常是柔性的或可延展的并且可具有V形截面，該截面用于在該夾具張緊時迫使兩個部件朝向彼此。有時帶有V形截面的夾具被稱為“V帶”。在V帶夾具的最終拉緊之前，可能進(jìn)行在渦輪機(jī)殼體和CHRA之間的角度的細(xì)微增量調(diào)節(jié)，例如以更有效地對準(zhǔn)控制機(jī)構(gòu)或一個或多個相關(guān)聯(lián)的特征。
[0009]在渦輪增壓器包括壓縮機(jī)殼體、中心殼體和具有內(nèi)部廢氣門閥的渦輪機(jī)殼體時，用于廢氣門閥的致動器可被安裝到例如壓縮機(jī)殼體、中心殼體或壓縮機(jī)殼體和中心殼體兩者。以這種方式，致動器可被與渦輪機(jī)殼體間隔開一定距離，從而減少從渦輪機(jī)殼體(例如，其可達(dá)到超過500攝氏度的溫度)向致動器的傳熱。作為示例，帶有內(nèi)部廢氣門閥的渦輪機(jī)殼體可包括可樞轉(zhuǎn)廢氣門閥控制臂，致動器的致動器桿連接到該控制臂。在這種示例中，鑒于致動器未被直接定位在渦輪機(jī)殼體上，致動器、致動器桿和控制臂的角度對準(zhǔn)可部分地通過在渦輪機(jī)殼體相對于CHRA的最終固定(例如，V帶夾具或其它機(jī)構(gòu)的最終拉緊)之前細(xì)微增量調(diào)節(jié)渦輪機(jī)殼體和CHRA之間的角度來實(shí)現(xiàn)。
[0010]在之前的示例中，CHRA、壓縮機(jī)殼體和渦輪機(jī)殼體可由圓柱坐標(biāo)系(r、z、Θ)定義，該坐標(biāo)系具有由CHRA的軸的旋轉(zhuǎn)軸線定義的縱向軸線，而致動器、致動器桿和廢氣門閥控制臂可由笛卡爾坐標(biāo)系(u、v、w)定義。構(gòu)成致動器和閥聯(lián)動裝置的各種部件的對準(zhǔn)可通過在圓柱坐標(biāo)系中的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)以及通過在笛卡爾坐標(biāo)系中的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。雖然各種類型的調(diào)節(jié)都能實(shí)現(xiàn)致動器和閥聯(lián)動裝置的對準(zhǔn)準(zhǔn)確性，但是實(shí)現(xiàn)和維持準(zhǔn)確性卻可能是一個挑戰(zhàn)。而且，實(shí)現(xiàn)和維持對準(zhǔn)的能力可能受被連接的部件的公差、層疊等的影響。
[0011 ] 致動器和廢氣門閥控制臂之間的未對準(zhǔn)的結(jié)果，無論是源自未最優(yōu)組裝還是源自一些組裝后的原因，會包括增加的磨損，這可具有對可控性和性能有害的復(fù)合影響。
[0012]在本文中描述的各種技術(shù)、技藝等都關(guān)于被連接部件的對準(zhǔn)，這些部件例如用于控制廢氣門閥。作為示例，在線性電力致動器和廢氣門曲柄機(jī)構(gòu)之間在組裝過程期間的未對準(zhǔn)可通過使用具有特定形狀的兩個部件來減少，其中這兩個部件作為聯(lián)動裝置的一部分被相對于彼此定位，并且此后例如通過激光焊接工藝被連接。在這種示例中，這兩個部件的互補(bǔ)的形狀允許空間補(bǔ)償，這可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場標(biāo)定。在實(shí)踐中，兩個前述的部件，作為致動器和閥聯(lián)動裝置的一部分，可去除存在于渦輪增壓器的一些組裝過程中的瓶頸，這進(jìn)而可增加產(chǎn)量。
[0013]作為示例，組件可包括松緊螺絲扣部件和桿端部件，該桿端部件帶有座來接收松緊螺絲扣部件。在這個示例中，松緊螺絲扣部件和桿端部件可相對于彼此被對準(zhǔn)并且此后被固定(例如，通過焊接或另一固定工藝)。
[0014]作為示例，松緊螺絲扣部件可包括孔以用于接收桿，其中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)允許桿相對于松緊螺絲扣部件的線性調(diào)節(jié)。關(guān)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，松緊螺絲扣部件的孔和桿的表面可包括互補(bǔ)螺紋(例如，互補(bǔ)的陰/陽螺紋)。在這個示例中，桿的旋轉(zhuǎn)沿著其縱向軸線相對于松緊螺絲扣部件平移該桿。
[0015]關(guān)于用于相對于松緊螺絲扣部件鎖定該桿的鎖定機(jī)構(gòu)，螺母可被提供，其可繞桿的螺紋旋轉(zhuǎn)以接觸松緊螺絲扣部件的表面并施加力，該力由被松緊螺絲扣部件的孔的螺紋接收的桿的螺紋承載，由此使互補(bǔ)的螺紋結(jié)合在一起。在松緊螺絲扣部件的孔是通孔的情況下，這種螺母可被定位在孔的任一端附近，并且在松緊螺絲扣部件的孔是局部孔的情況下，這種螺母可被定位在孔的開口端附近。作為另一示例，設(shè)置在松緊螺絲扣部件中的鎖定螺釘可被提供，其接觸該桿以將其固定在松緊螺絲扣部件中。
[0016]作為示例，用于聯(lián)接到松緊螺絲扣部件的桿可由致動器平移。作為示例，線性致動器可以是能響應(yīng)于控制信號來沿著軸線使部件移動的致動器，該控制信號可以是力、功率信號等。線性致動器可以是機(jī)械、液壓、氣動、電機(jī)械、或其它類型的線性致動器。作為示例，電機(jī)械線性致動器可包括旋轉(zhuǎn)元件，其構(gòu)造成響應(yīng)于控制信號旋轉(zhuǎn)，其中其旋轉(zhuǎn)移動了線性致動器。作為更具體的示例，線性致動器可包括絲杠，其帶有螺紋，該螺紋用作連續(xù)的斜坡，使得小旋轉(zhuǎn)力(例如，通過電動馬達(dá))能實(shí)現(xiàn)在對應(yīng)距離上的載荷的移動。
[0017]作為示例，桿端部件可被聯(lián)接到廢氣門閥控制臂，使得桿端部件的平移移動引起廢氣門閥控制臂繞樞轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在這種示例中，其中桿端部件被固定到被聯(lián)接致動器的松緊螺絲扣部件，致動器可控制桿端部件的平移移動并且因此控制廢氣門閥控制臂繞其樞轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0018]作為桿端部件和廢氣門閥控制臂之間的平移-旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的示例，一個部件可包括短樁(例如，柄)并且另一部件可包括接收該短樁的孔。例如，廢氣門閥控制臂可包括短樁而桿端部件可包括孔。在這種示例中，當(dāng)桿端部件平移時，其施加力到廢氣門閥控制臂的短樁上。當(dāng)在短樁的表面和桿端部件的限定該孔的表面之間的摩擦系數(shù)相對低時，短樁可在桿端部件的平移運(yùn)動引起廢氣門閥控制臂繞其樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)時相對于該孔旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，廢氣門閥控制臂的樞轉(zhuǎn)引起塞子相對于廢氣門端口從打開位置移動到關(guān)閉位置，并且反之亦然。關(guān)于塞住(例如覆蓋)廢氣門端口的塞子(例如蓋)，其可以是提升閥、響板或其它類型的塞子(例如，蓋)。
[0019]作為示例，廢氣門閥可以是在渦輪機(jī)殼體內(nèi)部的內(nèi)部廢氣門閥。這種閥可包括承載塞子的塞臂并且包括軸部，該軸部被安置在渦輪機(jī)殼體的壁中的開口內(nèi)的軸套可旋轉(zhuǎn)地支撐。這種布置可包括各種特征，其用于將軸、軸套和殼體與廢氣泄漏密封開。廢氣門閥機(jī)構(gòu)可包括曲柄機(jī)構(gòu)或曲柄組件(例如，認(rèn)為繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的控制臂控制廢氣門閥的打開和關(guān)閉)。
[0020]作為示例，各種對準(zhǔn)工具可用于實(shí)現(xiàn)將松緊螺絲扣部件相對于桿端部件定位。一旦定位實(shí)現(xiàn)了兩個部件的合適對準(zhǔn)，焊接工具可用于實(shí)現(xiàn)焊接這兩個部件以由此固定它們的對準(zhǔn)。作為示例，焊接工具可以是激光焊接工具，其可引導(dǎo)激光束到這些部件中的其中之一的表面或到這兩個部件的表面。這種焊接工具可以是例如光纖激光焊接工具。
[0021]下面，描述了渦輪增壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示例，接著是部件、組件、方法等的各種示例。
[0022]渦輪增壓器經(jīng)常被用于增加內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的輸出。參照圖1，傳統(tǒng)的系統(tǒng)100包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)110和渦輪增壓器120。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)110包括發(fā)動機(jī)缸體118，其容納一個或多個燃燒室，所述燃燒室操作地驅(qū)動軸112 (例如通過活塞)。如圖1中所示，進(jìn)氣端口 114提供了流動路徑供空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)缸體118，而排氣端口 116提供了流動路徑供廢氣離開發(fā)動機(jī)缸體118。
[0023]渦輪增壓器120用于從廢氣中提取能量柄提供能量給進(jìn)氣空氣，該空氣可與燃料混合來形成燃燒氣體。如在圖1中所示，渦輪增壓器120包括空氣入口 134、軸122、用于壓縮機(jī)葉輪125的壓縮機(jī)殼體124、用于渦輪機(jī)葉輪127的渦輪機(jī)殼體126、另一殼體128和廢氣出口 136。殼體128可被稱為中間殼體，因?yàn)槠浔辉O(shè)置在壓縮機(jī)殼體124和渦輪機(jī)殼體126之間。軸122可以是包括多個部件的軸組件。軸122可由設(shè)置在殼體128內(nèi)(例如，在由一個或多個孔壁限定的孔內(nèi))的軸承系統(tǒng)(例如，軸頸軸承、滾子軸承等)可旋轉(zhuǎn)地支撐，使得，渦輪機(jī)葉輪127的旋轉(zhuǎn)引起壓縮機(jī)葉輪125的旋轉(zhuǎn)(例如，當(dāng)由軸122可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接時)。
[0024]在圖1的示例中，可變幾何形狀組件129被示出為部分地被設(shè)置在殼體128和渦輪機(jī)殼體126之間。這種組裝可包括定子葉片或其它部件來改變通道的幾何形狀，該通道通向渦輪機(jī)殼體126內(nèi)的渦輪機(jī)葉輪空間。作為示例，可變幾何形狀壓縮機(jī)單元可被提供。
[0025]在圖1的示例中，廢氣門閥(或簡稱為廢氣門)135被定位成緊鄰渦輪機(jī)126的廢氣進(jìn)口。廢氣門閥135可被控制以允許來自廢氣端口 116的廢氣繞過渦輪機(jī)126。而且，廢氣再循環(huán)(EGR)導(dǎo)管115可被提供，任選地帶有一個或多個閥117，例如，以允許廢氣流到在壓縮機(jī)葉輪125上游的位置。
[0026]圖1還不出了不例布置150用于使廢氣流到廢氣潤輪機(jī)殼體152和另一不例布置170用于使廢氣流到廢氣渦輪機(jī)殼體172。在布置150中，氣缸蓋154包括在其內(nèi)的通道，用于將來自氣缸的廢氣引導(dǎo)向潤輪機(jī)殼體152,而在布置170中，歧管176用于實(shí)現(xiàn)殼體172的安置，例如，沒有任何單獨(dú)的、中間長度的廢氣管道系統(tǒng)。在示例布置150和170中，渦輪機(jī)殼體152和172可被構(gòu)造成與廢氣門、可變幾何形狀組件等一起使用。
[0027]在圖1中，控制器190的示例被示出為包括一個或多個處理器192、存儲器194和一個或多個接口 196。這種控制器可包括電路系統(tǒng)，例如發(fā)動機(jī)控制單元(E⑶)的電路系統(tǒng)。如本文所描述，可聯(lián)合控制器任選地實(shí)施各種方法或技藝，例如，通過控制邏輯。控制邏輯可依賴于一個或多個發(fā)動機(jī)操作條件(例如，渦輪rpm、發(fā)動機(jī)rpm、溫度、載荷、潤滑劑、冷卻等)。例如，傳感器可通過一個或多個接口 196傳輸信息到控制器190。控制邏輯可依賴于這些信息，并且進(jìn)而控制器190可輸出控制信號以控制發(fā)動機(jī)操作?？刂破?90可被構(gòu)造成控制潤滑劑流、溫度、可變幾何形狀組件(例如，可變幾何形狀壓縮機(jī)或渦輪機(jī))、廢氣門(例如，通過致動器)、電動馬達(dá)、或與發(fā)動機(jī)、渦輪機(jī)增壓器(或多個渦輪增壓器)相關(guān)聯(lián)的一個或多個其它部件、等等。
[0028]圖2示出了組件200的示例，其包括致動器230、壓縮機(jī)組件240、聯(lián)動裝置250、渦輪機(jī)組件260、廢氣門閥機(jī)構(gòu)270和中心殼體280。組件200可被參照圓柱坐標(biāo)系(r、ζ,β)描述，其中縱向軸線由壓縮機(jī)組件240的壓縮機(jī)葉輪和渦輪機(jī)組件260的渦輪機(jī)葉輪(例如，被附接到由設(shè)置在中心殼體280中的軸承系統(tǒng)支撐的軸)的旋轉(zhuǎn)軸線定義。圖2還示出了，在插圖201中，笛卡爾坐標(biāo)系U、V、W)，例如，用于便于對聯(lián)動裝置250的描述。而且，短樁軸線4和控制臂樞轉(zhuǎn)軸線Aa也在圖2中被示出，它們兩者在聯(lián)動裝置250的運(yùn)動用于通過廢氣門控制機(jī)構(gòu)270控制廢氣門閥的情況下是必需的。作為示例，短樁軸線Zp和控制臂樞轉(zhuǎn)軸線Zoi可基本上平行并錯開(例如，短樁軸線Zp可位于距離控制臂樞轉(zhuǎn)軸線Za的固定徑向距離處)。
[0029]在圖2的示例中，壓縮機(jī)組件240包括空氣進(jìn)口 241和空氣出口 249以及用于安裝致動器230的座。在圖2的示例中，渦輪機(jī)組件260包括廢氣進(jìn)口 261、渦輪機(jī)殼體265和廢氣出口 269。如所示，渦輪機(jī)組件260可通過夾具285被夾緊到中心殼體280，夾具可以是V帶夾具。因此，渦輪機(jī)組件260可相對于中心殼體280旋轉(zhuǎn)(例如，在圓柱坐標(biāo)系的角度β方向上)并且此后通過夾具285保持對準(zhǔn)。由于致動器230被安裝到壓縮機(jī)組件240(例如，通過座243)并且壓縮機(jī)組件240被附接到中心殼體280，所以渦輪機(jī)組件260相對于中心殼體280的旋轉(zhuǎn)可改變聯(lián)動裝置250的部件的位置關(guān)系。例如，在圖2中，致動器230包括凸臺235，其沿著笛卡爾坐標(biāo)系的u軸延伸。渦輪機(jī)組件260繞圓柱坐標(biāo)系的ζ軸的旋轉(zhuǎn)至少改變(例如通過改變u軸相對于圓柱坐標(biāo)系的位置)了凸臺235和廢氣門閥機(jī)構(gòu)270之間的角度(例如，在€>的方向上)。
[0030]圖3示出了組件200的視圖，其聚焦渦輪機(jī)組件260和廢氣門閥機(jī)構(gòu)270的各種廢氣門閥部件272、276和278。如所示，渦輪機(jī)組件260包括壁262，其限定了廢氣蝸殼，該蝸殼用于引導(dǎo)廢氣到渦輪機(jī)葉輪207，該壁還包括廢氣門端口 268。在圖3的示例中，廢氣門端口 268允許通過廢氣進(jìn)口 261進(jìn)入渦輪機(jī)組件260的廢氣繞過渦輪機(jī)葉輪207并通過廢氣出口 269離開。
[0031]如在圖3的示例中所示，廢氣門閥機(jī)構(gòu)270包括控制臂272，其被連接到提升閥臂276，該提升閥臂被連接到提升閥278。提升閥臂276包括軸部，該軸部延伸通過在渦輪機(jī)殼體265的壁中的開口。該開口可包括軸套以及任選地包括一個或多個密封件，以密封在由渦輪機(jī)殼體265限定的廢氣空間267中的廢氣。
[0032]在圖3的示例中，當(dāng)提升閥278通過被安置成覆蓋廢氣門端口 268而處于關(guān)閉位置時，廢氣流到渦輪機(jī)葉輪207并流到廢氣空間267并通過廢氣出口 269離開。不過，當(dāng)提升閥278處于打開位置時，廢氣能流到廢氣空間267，而不流到渦輪機(jī)葉輪207，并通過廢氣出口 269流出。在關(guān)閉和全部打開之間的中間位置可通過應(yīng)用力到控制臂272以移動控制臂272來實(shí)現(xiàn)。
[0033]圖4示出圖2的組件200的聯(lián)動裝置250的各種視圖，該組件200包括部件組件400和部件組件500。在圖4的示例中，部件組件400包括松緊螺絲扣部件410、桿430和螺母440而部件組件500包括桿端510、短樁560和鎖定環(huán)570，鎖定環(huán)570用于將桿端510鎖定到短樁560同時允許桿端510相對于短樁560旋轉(zhuǎn)。在圖4的示例中，短樁560由控制臂272 (見，例如圖2和3的樞轉(zhuǎn)軸線ZeA)的開口 273 (見，例如短樁軸線ZP，也在圖2和3中示出)接收。短樁，例如短樁560，可以是單個部件或多件式部件。在圖4的示例中，短樁560的至少一些部分具有圓柱形形狀。
[0034]關(guān)于桿端510，其包括兩個延伸部520和540，該延伸部形成座，該座可接收松緊螺絲扣部件410。松緊螺絲扣部件410可被形成為帶有側(cè)面(見，例如側(cè)面412)立方體，其中其側(cè)面中的兩個(例如，平坦的且平行的)能接觸延伸部520和540的相應(yīng)內(nèi)側(cè)面(例如，其可以是平坦的且平行的)。作為示例，松緊螺絲扣部件410可以是六面體并且任選地是規(guī)則六面體。在松緊螺絲扣部件410和桿端510的延伸部520和540之間的接觸可通過壓配合實(shí)現(xiàn)，其中壓配合不是太緊，使得其允許松緊螺絲扣部件410相對于桿端510定位。例如，壓配合可用于實(shí)現(xiàn)能夠通過對松緊螺絲扣部件410和桿端510的手指操縱克服的配合力(例如，以實(shí)現(xiàn)它們之間的可取的對準(zhǔn))。
[0035]在圖4的示例中，松緊螺絲扣部件410包括用于接收桿430的孔，其可延伸通過松緊螺絲扣部件410。如所示，桿端510可包括延伸部520和540，延伸部的長度足以容納桿430的延伸通過松緊螺絲扣部件410的部分。而且，桿端510可包括不對稱，這是因?yàn)檠由觳?20和540具有向外面向的連接壁515，該連接壁515用于限定帶有三個壁的腔以接收桿430的延伸通過松緊螺絲扣部件410的部分。在這種示例中，該腔可在桿端510的向內(nèi)面向的一側(cè)敞開(例如，壁515可覆蓋桿430的端部以保護(hù)不受發(fā)動機(jī)艙碎屑、塵垢等的影響，從而便于任何調(diào)節(jié)，例如用于標(biāo)定或再標(biāo)定的再對準(zhǔn)調(diào)節(jié))。
[0036]在圖4的示例中，聯(lián)動裝置250是松緊螺絲扣聯(lián)動裝置，因?yàn)?，甚至在松緊螺絲扣部件410被固定(例如，通過焊接)到桿端510時，線性調(diào)節(jié)仍可通過桿430進(jìn)行(例如延伸方向U)。不過，焊接可在一些情況下發(fā)生在桿和座之間以固定桿和座之間的關(guān)系(例如，在確保標(biāo)定，再標(biāo)定不太可能時，等)。在圖4的示例中，螺母440可用于實(shí)現(xiàn)鎖定桿430和松緊螺絲扣部件410之間的關(guān)系，無論松緊螺絲扣部件410是否被固定到桿端510。圖4示出了松緊螺絲扣部件410的截面視圖，其包括螺紋孔411 ;以及桿430的視圖，其包括螺紋部分431。因此，桿430相對于松緊螺絲扣部件410的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿430相對于松緊螺絲扣部件410的位置。
[0037]在圖4的示例中，孔，例如孔411，可被認(rèn)為是用于接收桿的座。在聯(lián)動裝置不包含桿相對于座的旋轉(zhuǎn)的情況下，桿和座的形狀可具有圓柱形之外的形狀。例如，桿可具有與座的多邊形形狀協(xié)作的多邊形形狀。
[0038]作為示例，松緊螺絲扣可允許拆卸。例如，將拆卸考慮為從渦輪增壓器移除致動器(例如，致動器230)而無需不得不從任何進(jìn)氣、排氣或其它部件(例如，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的)斷開渦輪增壓器。這種方法可用于實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場的快速改變，這可進(jìn)而減少維護(hù)成本。而且，如果期望再標(biāo)定，那么松緊螺絲扣可允許與再標(biāo)定有關(guān)的調(diào)節(jié)。作為示例，其中再標(biāo)定是不太可能的(例如，也由于壽命、操作條件、組裝等)，方法可包括桿在座內(nèi)的直接焊接。在這種示例中，桿可被直接焊接到桿端，該桿端具有一體座，或者可被直接焊接到桿端，其中桿可被直接焊接到被連接到致動器的部件的座。
[0039]作為示例，松緊螺絲扣部件可以是多面體部件，其被構(gòu)造成由桿端的座接收，例如，該座由桿端的延伸部限定。作為示例，松緊螺絲扣部件可具有類似球形形狀，其中桿端包括座以接收類似球形形狀(例如，其中一些自由度被限制)。作為示例，聯(lián)動裝置可包括松緊螺絲扣部件和桿端，其中由桿端的延伸部形成的座接收松緊螺絲扣部件并用于至少部分地限制松緊螺絲扣部件的運(yùn)動，這可便于聯(lián)動裝置的對準(zhǔn)以及松緊螺絲扣部件相對于桿端的固定(例如，焊接)以形成控制機(jī)構(gòu)的一部分。在這種示例中，松緊螺絲扣類型的調(diào)節(jié)(例如，線性調(diào)節(jié))可仍為可能的(例如，對于由松緊螺絲扣部件的螺紋孔接收的螺紋桿來說)。因此，在固定(例如焊接)之后，聯(lián)動裝置可以是松緊螺絲扣聯(lián)動裝置。
[0040]圖5示出了圖4的桿端510的各種視圖，不過,作為示例,沒有在圖4的示例中示出的壁515。如圖5中所示，延伸部520和540分別包括端部522和542以及內(nèi)表面524和544。而且，桿端510包括圓柱形壁550，其限定了用于接收控制臂(見，例如，控制臂272)的短樁、柄等的開口。在圖5的示例中，桿端510具有在端部522和524和端部表面514直接延伸的長度。各種箭頭示出了尺寸，例如，延伸部520和540整體長度、長度和間距、圓柱形壁550的直徑、由延伸部520和540形成的座和圓柱形壁550之間的間距、延伸部520和540的高度等。截面圖是沿著線A-A示出的，其指示了桿端510可由實(shí)心材料形成，例如，形成為單一構(gòu)件。[0041]在圖5中，桿端510的透視圖被示出為關(guān)于松緊螺絲扣部件410 (虛線)部分地被由延伸部520和540形成的座接收。笛卡爾坐標(biāo)系(U、V、w)以及角度a 1、α 2、α 3也被示出，其中例如，松緊螺絲扣部件410的表面可位于U、V平面、U、w平面和V、w平面。各種平面可彼此正交或平行。在圖5的示例中，內(nèi)表面524和544，其可以是平坦的且平行的表面，用于實(shí)現(xiàn)松緊螺絲扣部件410的平行平坦表面的定位和對準(zhǔn)(例如，其可包括在角度α !中的旋轉(zhuǎn))。以這種方式，桿端510限制了松緊螺絲扣部件410的自由度(例如，自由度的減少)。例如，如所示，松緊螺絲扣部件410相對于桿端510的運(yùn)動可沿著u軸、V軸以及角度Q1發(fā)生；注意到，桿端510的延伸部限制了繞角度％和Ci3以及沿w軸的旋轉(zhuǎn)。不過，由于松緊螺絲扣部件410固定到桿端510允許聯(lián)動裝置是松緊螺絲扣聯(lián)動裝置，所以調(diào)節(jié)仍可關(guān)于例如由被松緊螺絲扣部件410的孔411接收的桿430限定的自由度發(fā)生；注意到，松緊螺絲扣部件410固定到桿端510 (例如，通過焊接或其它固定工藝)消除了在松緊螺絲扣部件410和桿端510之間的運(yùn)動自由。如提及的，在標(biāo)定被確保，再標(biāo)定不太可能時等，工藝可包括例如通過焊接(例如，考慮桿430被焊接在松緊螺絲扣部件410的孔411內(nèi))固定桿和座。
[0042]作為示例，桿端包括延伸部，該延伸部形成用于引導(dǎo)松緊螺絲扣部件的座，其中這種引導(dǎo)可輔助作為聯(lián)動裝置(例如，致動器和閥聯(lián)動裝置)的一部分的桿端和松緊螺絲扣部件的對準(zhǔn)。如在圖5的示例中所示，引導(dǎo)還引導(dǎo)松緊螺絲扣部件410以實(shí)現(xiàn)桿端510繞短樁軸線(Zp)運(yùn)動(例如，對于短樁被接收在圓柱形壁550限定的開口中來說)。在桿被松緊螺絲扣部件的孔接收且桿被連接到線性致動器(例如，一部分)的情況下，桿端510繞短樁軸線(Zp)的旋轉(zhuǎn)可被限制(例如，小于十度的旋轉(zhuǎn))。
[0043]如所提及的，調(diào)節(jié)可包括渦輪機(jī)殼體相對于另一部件的旋轉(zhuǎn)，該另一部件上安裝有致動器，例如，在圓柱坐標(biāo)系(r、z、€>)中描述的調(diào)節(jié)。在桿從致動器線性向外延伸的情況下，渦輪機(jī)殼體的旋轉(zhuǎn)可引起桿端繞短樁軸線的一些旋轉(zhuǎn)(見，例如桿端510和短樁軸線W。如參照圖2的示例提及的，夾具可被提供以保持在渦輪機(jī)殼體和另一部件之間的對準(zhǔn)(見，例如圖2的夾具285)。
[0044]圖6示出了方法600的示例，該方法包括組裝框610、對準(zhǔn)框620和固定框630。作為示例，組裝框610包括組裝壓縮機(jī)殼體和渦輪機(jī)殼體到CHRA，其中致動器被安裝到該組件以通過聯(lián)動裝置致動渦輪機(jī)殼體的廢氣門的控制機(jī)構(gòu)，聯(lián)動裝置包括松緊螺絲扣部件和桿端。在這種示例中，對準(zhǔn)框620包括對準(zhǔn)聯(lián)動裝置的各種部件以實(shí)現(xiàn)期望的對準(zhǔn)并且固定框630包括將松緊螺絲扣部件固定到桿端以維持期望的對準(zhǔn)(例如，為了組件的運(yùn)行)。這種方法可還包括拆卸框，由此，對于設(shè)置在松緊螺絲扣部件中的可旋轉(zhuǎn)桿，桿相對于松緊螺絲扣部件的旋轉(zhuǎn)允許移除該桿，該桿可被附接到致動器(見，例如圖2的致動器230和聯(lián)動裝置250)。在這個示例中，在維持渦輪增壓器在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的同時可以實(shí)現(xiàn)致動器的移除(例如，考慮松開螺栓以使圖2的致動器230從座243松脫并且此后旋轉(zhuǎn)聯(lián)動裝置250的桿以釋放該桿從而實(shí)現(xiàn)致動器230從壓縮機(jī)殼體240的去除)。
[0045]圖7示出了用于定位組件，例如圖2的組件200，的各種部件的定位工具710、732、734,750和770的示例的各種視圖。作為示例，定位工具710包括桿，該桿帶有構(gòu)造成接觸提升閥278、提升閥臂276或這兩者以維持提升閥278且因此維持提升閥臂276的位置的端部。在這個示例中，定位工具770可作為間隔件以在渦輪機(jī)殼體265的開口內(nèi)定位提升閥臂276的軸部(例如，間隔件叉，其可插在控制臂272和渦輪機(jī)殼體265之間)。而且，定位工具750可以是推送工具以通過應(yīng)用力到桿端510的端部表面514來確保桿端510抵靠短樁560的定位(例如，短樁560被安置在桿端510的開口中)。
[0046]在圖7的示例中，笛卡爾坐標(biāo)系(u、v、w)以及角度α:被示出。如所示，松緊螺絲扣部件410相對于桿端510的運(yùn)動可沿著u軸、V軸以及角度Ci1發(fā)生。在圖7的示例中，桿端510的延伸部限制了繞角度％和Ci3 (見，例如圖5)以及沿著w軸的旋轉(zhuǎn)。
[0047]作為示例，方法可包括相對于端口定位提升閥，定位提升閥臂的軸部以實(shí)現(xiàn)軸向間隔從而實(shí)現(xiàn)控制臂被附接到軸部，其中控制臂可由到致動器的聯(lián)動裝置旋轉(zhuǎn)以樞轉(zhuǎn)提升閥臂的軸部并由此相對于端口在打開和關(guān)閉位置移動提升閥。這種方法可還包括應(yīng)用力到桿端的端部表面(例如，使用推送工具)，其中桿端被聯(lián)接到控制臂。在這種方法中，軸向間隔可用于實(shí)現(xiàn)桿端與致動器的桿的對準(zhǔn)(例如，當(dāng)設(shè)置在松緊螺絲扣部件中時)并且應(yīng)用力到桿端可用于維持該對準(zhǔn)從而實(shí)現(xiàn)了將桿端相對于桿固定的固定目的(例如，通過焊接桿端到松緊螺絲扣部件)。
[0048]作為另一示例，定位工具732和734被構(gòu)造成在凸臺235處或附近接觸致動器230。例如，定位工具732可以是夾緊工具以用于對準(zhǔn)致動器230和從致動器230延伸的桿430以確保它們的同心性。定位工具732可還有助于居中定位定位工具734，其可任選地包括叉形延伸部(未示出)，該叉形延伸部可延伸到短樁560從而用于實(shí)現(xiàn)桿430與短樁560的軸線的對準(zhǔn)(例如，沿著方向U)。
[0049]作為示例，方法可包括定位聯(lián)動裝置以實(shí)現(xiàn)部件的期望對準(zhǔn)同時渦輪機(jī)殼體可繞中心殼體(例如，或CHRA)旋轉(zhuǎn)。例如，V帶夾具可以是足夠松以允許這種旋轉(zhuǎn)并且在實(shí)現(xiàn)了期望對準(zhǔn)之后(例如，任選地通過一定量的旋轉(zhuǎn))，V帶夾具可被拉緊以相對于中心殼體(例如，或CHRA)鎖定渦輪機(jī)殼體的朝向。
[0050]圖8示出了圖2的組件200以及激光焊接工具810的視圖，激光焊接工具810可發(fā)射并引導(dǎo)激光束830 (例如，自由束，光纖引導(dǎo)束，等)。在圖8的示例中，激光焊接工具810發(fā)射并引導(dǎo)激光束830到達(dá)桿端510的表面并施加焊接，如由所得到的焊接標(biāo)記850所證明的。以這種方式，松緊螺絲扣部件410的位置關(guān)系被相對于桿端510固定。
[0051]作為示例，激光焊接工具810的輸出窗(例如，透鏡)可被定向成基本上垂直于桿端510的延伸部520或540中之一(例如，在約30cm的距離處)。由激光焊接工具810所發(fā)射的激光束830傳遞的熱能可引起桿端510的金屬的熔化，其中熔化金屬的固化用于將桿端510焊接到松緊螺絲扣部件410。作為示例，激光焊接可被應(yīng)用到桿端的延伸部520和540(例如,通過引導(dǎo)激光束到每個延伸部)。
[0052]如提及的，在再標(biāo)定不太可能的示例中(例如，由于壽命、操作條件、組裝等)或在標(biāo)定可被確保的示例中(例如，通過正確的機(jī)加工、對準(zhǔn)等)，方法可包括將桿焊接在座內(nèi)(例如，考慮桿430被焊接在松緊螺絲扣部件410的孔411內(nèi))。在這種示例中，桿可被直接焊接到桿端，該桿端具有一體座，或者可被直接焊接到桿端，其中桿可被直接焊接到被連接到致動器的部件的座。其它構(gòu)造可任選地被用于建立從兩個或多個部件的連接，其中該連接可被對準(zhǔn)并且此后經(jīng)受焊接以將這兩個或多個部件焊接以固定該連接(例如，作為固定的、對準(zhǔn)的連接)。
[0053]激光焊接操作可包括例如使用光纖激光器。作為示例，商業(yè)的單模式光纖激光器可提供幾千瓦或更多。饋送光纖直徑可例如在從幾十微米到幾百微米的范圍內(nèi)。作為示例，激光能量可被隨機(jī)偏振為帶有1070到IOSOnm的發(fā)射波長并且通過由多個激光單元饋送的光纖以CW模式或調(diào)制模式被傳遞。
[0054]作為示例，系統(tǒng)可包括聯(lián)動裝置，其包括固定在桿端的延伸部之間的松緊螺絲扣部件；包括可旋轉(zhuǎn)廢氣門提升閥臂的渦輪機(jī)組件，該提升閥臂被連接到可樞轉(zhuǎn)的廢氣門閥控制臂，該控制臂通過短樁被聯(lián)接到聯(lián)動裝置的桿端；以及致動器，其包括可平移的桿，該桿被連接到聯(lián)動裝置的松緊螺絲扣部件以樞轉(zhuǎn)廢氣門閥控制臂并旋轉(zhuǎn)廢氣門提升閥臂。在這種示例中，聯(lián)動裝置可包括在松緊螺絲扣部件和桿端的延伸部的至少一個之間的焊接點(diǎn)(例如，焊接連接部)。
[0055]作為示例，系統(tǒng)可包括帶有短樁的可樞轉(zhuǎn)的廢氣門閥，其中桿端包括圓柱形壁，該壁限定了開口，并且其中短樁由該開口接收。
[0056]作為示例，廢氣門提升閥臂可包括旋轉(zhuǎn)軸線(例如，對于軸部來說)，廢氣門閥控制臂可包括與廢氣門提升閥臂的旋轉(zhuǎn)軸線平行的樞轉(zhuǎn)軸線，并且致動器的桿可包括平移軸線。在這種示例中，桿沿著其平移軸線的平移可移動聯(lián)動裝置以繞廢氣門閥控制臂的樞轉(zhuǎn)軸線使其樞轉(zhuǎn)并由此繞廢氣門提升閥臂的旋轉(zhuǎn)軸線使其旋轉(zhuǎn)(例如，以打開和關(guān)閉廢氣門閥)。
[0057]作為示例，松緊螺絲扣部件可包括螺紋孔并且桿可包括螺紋部分，該螺紋部分具有與螺紋孔的螺紋互補(bǔ)的螺紋。在這種示例中，桿的螺紋相對于松緊螺絲扣的螺紋的旋轉(zhuǎn)能相對于松緊螺絲扣平移該桿(例如，以提供松緊螺絲扣聯(lián)動裝置)。
[0058]作為示例，桿端可包括兩個延伸部，例如，其中這兩個延伸部是平坦的且平行的延伸部。在這種示例中，松緊螺絲扣可包括兩個平坦的且平行的側(cè)面，其中這些側(cè)面中的每一個都接觸桿端的兩個平坦的且平行的延伸部中的相應(yīng)一個。
[0059]作為示例，松緊螺絲扣部件可被成形為六面體(例如，其可以是六面體，任選地是規(guī)則六面體)。在這種示例中，六面體的兩個側(cè)面接觸桿端的延伸部。
[0060]作為示例，桿端的延伸部能形成座，松緊螺絲扣部件可被固定在該座中。這種固定可通過焊接而發(fā)生，這可通過熱能焊接工藝、化學(xué)焊接工藝(例如合適的環(huán)氧樹脂)或其它焊接工藝實(shí)現(xiàn)。
[0061]作為示例，系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)殼體，該殼體包括致動器座。在這種示例中，該系統(tǒng)可還包括安裝到致動器座的致動器，其中來自致動器的桿(例如致動元件)被連接到聯(lián)動裝置，該聯(lián)動裝置包括松緊螺絲扣部件和帶有延伸部的桿端，該延伸部形成座以接收松緊螺絲扣部件。
[0062]作為示例，系統(tǒng)可包括連接到廢氣門提升閥臂的提升閥。在這種示例中，系統(tǒng)可包括渦輪機(jī)組件，該組件包括渦輪機(jī)殼體，該殼體帶有可由提升閥覆蓋的廢氣門端口。作為示例，提升閥可包括平坦表面，該表面被構(gòu)造成安置在圍繞廢氣門端口的平坦表面上。
[0063]作為示例，用于渦輪增壓器的聯(lián)動裝置可包括六面體的松緊螺絲扣部件(例如，其包括螺紋孔以接收線性致動器的螺紋桿)以及桿端，該桿端包括形成用于接收六面體的松緊螺絲扣部件的座的延伸部并且包括聯(lián)接桿端到可樞轉(zhuǎn)的控制臂的聯(lián)接特征。在這種示例中，聯(lián)接特征可以是短樁、開口、等(例如，陽型或陰型或陰陽型聯(lián)接特征)。作為示例，六面體的松緊螺絲扣部件可以是規(guī)則的六面體松緊螺絲扣部件。[0064]作為示例，方法可包括將線性致動器的致動器桿螺接入松緊螺絲扣部件的螺紋孔，將松緊螺絲扣部件定位在聯(lián)接到渦輪機(jī)組件的廢氣門閥控制臂的桿端的延伸部之間，將激光束引向延伸部中之一并且激光焊接該延伸部中之一到松緊螺絲扣部件。這種方法也可包括致動該線性致動器以控制渦輪機(jī)組件的廢氣門閥。
[0065]盡管已經(jīng)在附圖中圖示了并在前面的具體描述部分中描述了方法、設(shè)備、系統(tǒng)、布置等的一些示例，但是應(yīng)該理解的是，所公開的示例性實(shí)施例不是限定性的，而是能夠進(jìn)行數(shù)種重新布置、改進(jìn)和替換。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，其包括: 聯(lián)動裝置，其包括固定在桿端的延伸部之間的松緊螺絲扣部件； 渦輪機(jī)組件，其包括被連接到可樞轉(zhuǎn)的廢氣門閥控制臂的可旋轉(zhuǎn)的廢氣門提升閥臂，該控制臂通過短樁被聯(lián)接到聯(lián)動裝置的桿端；以及 致動器，其包括可平移的桿，該桿被連接到聯(lián)動裝置的松緊螺絲扣部件以樞轉(zhuǎn)廢氣門閥控制臂并旋轉(zhuǎn)廢氣門提升閥臂。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，聯(lián)動裝置包括在松緊螺絲扣部件和桿端的至少一個延伸部之間的焊接點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，可樞轉(zhuǎn)的廢氣門閥包括所述短樁，其中桿端包括圓柱形壁，該圓柱形壁限定了開口，并且其中該短樁由該開口接收。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，廢氣門提升閥臂包括旋轉(zhuǎn)軸線，其中廢氣門閥控制臂包括與廢氣門提升閥臂的該旋轉(zhuǎn)軸線平行的樞轉(zhuǎn)軸線，并且其中該桿包括平移軸線。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，松緊螺絲扣部件包括螺紋孔并且其中該桿包括螺紋部分，該螺紋部分具有與螺紋孔的螺紋互補(bǔ)的螺紋。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，桿的螺紋相對于松緊螺絲扣的螺紋的旋轉(zhuǎn)使桿相對于松緊螺絲扣平移。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，桿端包括兩個延伸部。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，這兩個延伸部包括平坦的且平行的延伸部。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，松緊螺絲扣包括兩個平坦的且平行的側(cè)面，其中這些側(cè)面中的每一個都接觸所述兩個平坦的且平行的延伸部中的相應(yīng)一個。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，松緊螺絲扣部件包括六面體。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，六面體的兩個側(cè)面接觸桿端的延伸部。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，桿端的延伸部形成座，松緊螺絲扣部件被固定在該座中。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括壓縮機(jī)殼體，其包括致動器座，并且其中致動器被安裝到致動器座。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括連接到廢氣門提升閥臂的提升閥。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，渦輪機(jī)組件包括渦輪機(jī)殼體，該渦輪機(jī)殼體包括可由該提升閥覆蓋的廢氣門端口。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，提升閥包括平坦表面，該平坦表面被構(gòu)造成安置在圍繞廢氣門端口的平坦表面上。
17.一種用于渦輪增壓器的聯(lián)動裝置，其包括: 六面體松緊螺絲扣部件，其包括螺紋孔以接收線性致動器的螺紋桿；以及 桿端，其包括延伸部，該延伸部形成用于接收六面體松緊螺絲扣部件的座；并且其包括聯(lián)接特征，以聯(lián)接桿端到可樞轉(zhuǎn)的控制臂。
18.如權(quán)利要求17所述的聯(lián)動裝置，其中，六面體松緊螺絲扣部件包括規(guī)則六面體松緊螺絲扣部件。
【文檔編號】F02B39/00GK103573397SQ201310330941
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】R.哈達(dá)斯, P.奇澤克, M.米海洛夫, M.普拉塞克, D.霍爾拉維爾 申請人:霍尼韋爾國際公司