旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種機(jī)械設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】的旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括容積腔、彈性部件、旋轉(zhuǎn)體、隔板、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，固定體、旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，排氣管為等截面圓管，第一貫穿管、第二貫穿管均布置在固定體內(nèi)，第二貫穿管的上壁面通過彈性部件隔板連接在一起。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力較高時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣支管縮口率相對(duì)較大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較??；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣支管縮口率相對(duì)較小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)大都采用渦輪增壓技術(shù)，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓系統(tǒng)的兩種基本型式為定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機(jī)的增壓系統(tǒng)可以進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時(shí)，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；但是在低速工況時(shí)，不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統(tǒng)，依據(jù)各缸發(fā)火順序，將排氣不發(fā)生干擾的兩個(gè)氣缸或三個(gè)氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速工況和瞬態(tài)工況性能較好;但是在高速工況時(shí)，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時(shí)使排氣管容積變大，低速工況時(shí)使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過改變排氣管的出口面積，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧。在低速工況排氣管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣管出口面積變大，泵氣損失較小，這也是較為理想的。
[0003]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)ZL201020532937.0，專利名稱:排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種排氣管出口面積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來控制旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)，從而使增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使其排氣支管出口面積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管、壓氣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、連接管、容積腔、固定體、第一貫穿管、第二貫穿管、彈性部件、隔板、旋轉(zhuǎn)體、第一旋轉(zhuǎn)軸、連接板、第二旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第三旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)板、鏈條和流通孔，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進(jìn)氣口、第二排氣支管的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，固定體、旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，容積腔、固定體、旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為長(zhǎng)方形，固定體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面固結(jié)在一起，第一貫穿管、第二貫穿管均布置在固定體內(nèi)，第一貫穿管、第二貫穿管連接在一起，第一貫穿管、第二貫穿管的橫截面均為長(zhǎng)方形，第二貫穿管的橫截面面積大于第一貫穿管的橫截面面積，隔板安裝在第二貫穿管內(nèi)并與第二貫穿管的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體的一端伸入第一貫穿管內(nèi)并與第一貫穿管的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體的另一端與隔板固結(jié)在一起，第二貫穿管的上壁面通過彈性部件與隔板連接在一起，第一連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第一連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)體、連接板、第一連接軸固結(jié)在一起，第一排氣支管的橫截面為長(zhǎng)方形，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)板安裝在第一排氣支管內(nèi)并與第一排氣支管內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第二排氣支管的橫截面為長(zhǎng)方形，第三旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第二排氣支管后鑲嵌在第二排氣支管的側(cè)壁上，第二旋轉(zhuǎn)板安裝在第二排氣支管內(nèi)并與第二排氣支管內(nèi)的第三旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第三旋轉(zhuǎn)軸的另一端通過鏈條相連接，連接管的一端與容積腔相連通，連接管的另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通，流通孔布置在旋轉(zhuǎn)體上。
[0006]進(jìn)一步地，在本發(fā)明中彈性部件為彈簧，第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板均為平板。
[0007]在本發(fā)明的工作過程中，旋轉(zhuǎn)體可以在容積腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體與第一旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)板與第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第二旋轉(zhuǎn)板與第三旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體；當(dāng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板同步同方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力較高時(shí)，隔板左側(cè)的容積腔內(nèi)壓力也較高，隔板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并壓縮彈性部件，從而使排氣支管的縮口率變大，發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失較??；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力較低時(shí)，隔板左側(cè)的容積腔內(nèi)壓力也較低，在彈性部件的彈性作用下，旋轉(zhuǎn)體再次帶動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使排氣支管的縮口率變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果為:本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的排氣支管出口面積控制機(jī)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5為圖1中D-D剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖6為本發(fā)明中鏈條連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中:1、壓氣機(jī)進(jìn)氣管,2、壓氣機(jī),3、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管,4、發(fā)動(dòng)機(jī),5、第一排氣支管，
6、第二排氣支管，7、排氣管，8、渦輪，9、渦輪排氣管，10、連接軸，11、連接管，12、容積腔，13、固定體，14、第一貫穿管，15、第二貫穿管，16、彈性部件，17、隔板，18、旋轉(zhuǎn)體，19、第一旋轉(zhuǎn)軸，20、連接板，21、第二旋轉(zhuǎn)軸，22、第一旋轉(zhuǎn)板，23、第三旋轉(zhuǎn)軸，24、第二旋轉(zhuǎn)板，25、鏈條，26、流通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例
[0018]如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管1、壓氣機(jī)2、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3、發(fā)動(dòng)機(jī)4、第一排氣支管5、第二排氣支管6、排氣管7、渦輪8、渦輪排氣管9、連接軸10、連接管11、容積腔12、固定體13、第一貫穿管14、第二貫穿管15、彈性部件16、隔板17、旋轉(zhuǎn)體18、第一旋轉(zhuǎn)軸19、連接板20、第二旋轉(zhuǎn)軸21、第一旋轉(zhuǎn)板22、第三旋轉(zhuǎn)軸23、第二旋轉(zhuǎn)板24、鏈條25和流通孔26，壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管I的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的排氣口相連接，第一排氣支管5的進(jìn)氣口、第二排氣支管6的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)4的排氣道相連接，第一排氣支管5的出氣口、第二排氣支管6的出氣口均與排氣管7相連接，渦輪8的進(jìn)出氣口分別與排氣管7的出氣口、渦輪排氣管9的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)2與渦輪8通過連接軸10同軸相連，容積腔12的縱截面為圓環(huán)狀，固定體13、旋轉(zhuǎn)體18的縱截面均為圓弧狀，容積腔12、固定體13、旋轉(zhuǎn)體18的橫截面均為長(zhǎng)方形，固定體13安裝在容積腔12內(nèi)并與容積腔12的內(nèi)壁面固結(jié)在一起，第一貫穿管14、第二貫穿管15均布置在固定體13內(nèi)，第一貫穿管14、第二貫穿管15連接在一起，第一貫穿管14、第二貫穿管15的橫截面均為長(zhǎng)方形，第二貫穿管15的橫截面面積大于第一貫穿管14的橫截面面積，隔板17安裝在第二貫穿管15內(nèi)并與第二貫穿管15的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體18的一端伸入第一貫穿管14內(nèi)并與第一貫穿管14的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體18的另一端與隔板17固結(jié)在一起，第二貫穿管15的上壁面通過彈性部件16與隔板17連接在一起，第一連接軸19的軸線與容積腔12的軸線重合，第一連接軸19的一端穿過容積腔12后鑲嵌在容積腔12的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)體18、連接板20、第一連接軸19固結(jié)在一起，第一排氣支管5的橫截面為長(zhǎng)方形，第二旋轉(zhuǎn)軸21的一端穿過第一排氣支管5后鑲嵌在第一排氣支管5的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)板22安裝在第一排氣支管5內(nèi)并與第一排氣支管5內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸21固結(jié)為一體，第二排氣支管6的橫截面為長(zhǎng)方形，第三旋轉(zhuǎn)軸23的一端穿過第二排氣支管6后鑲嵌在第二排氣支管6的側(cè)壁上，第二旋轉(zhuǎn)板24安裝在第二排氣支管6內(nèi)并與第二排氣支管6內(nèi)的第三旋轉(zhuǎn)軸23固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸19的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸21的另一端、第三旋轉(zhuǎn)軸23的另一端通過鏈條25相連接，連接管11的一端與容積腔12相連通，連接管11的另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3相連通，流通孔26布置在旋轉(zhuǎn)體18上，彈性部件16為彈簧，第一旋轉(zhuǎn)板22、第二旋轉(zhuǎn)板24均為平板。
[0019]在本發(fā)明的工作過程中，旋轉(zhuǎn)體18可以在容積腔12內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體18與第一旋轉(zhuǎn)軸19固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)板22與第二旋轉(zhuǎn)軸21固結(jié)為一體，第二旋轉(zhuǎn)板24與第三旋轉(zhuǎn)軸23固結(jié)為一體；當(dāng)旋轉(zhuǎn)體18旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條25帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)板22、第二旋轉(zhuǎn)板24同步同方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓力較高時(shí)，隔板17左側(cè)的容積腔12內(nèi)壓力也較高，隔板17逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體18帶動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并壓縮彈性部件16，從而使排氣支管的縮口率變大，發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失較小；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓力較低時(shí)，隔板17左側(cè)的容積腔12內(nèi)壓力也較低，在彈性部件16的彈性作用下，旋轉(zhuǎn)體18再次帶動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使排氣支管的縮口率變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)、壓氣機(jī)(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、發(fā)動(dòng)機(jī)(4)、第一排氣支管(5)、第二排氣支管(6)、排氣管(7)、渦輪(8)、渦輪排氣管(9 )和連接軸(10 )，壓氣機(jī)(2 )的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的排氣口相連接，第一排氣支管(5)的進(jìn)氣口、第二排氣支管(6)的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的排氣道相連接，第一排氣支管(5)的出氣口、第二排氣支管(6)的出氣口均與排氣管(7)相連接，渦輪(8)的進(jìn)出氣口分別與排氣管(7)的出氣口、渦輪排氣管(9)的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)(2)與渦輪(8)通過連接軸(10)同軸相連，其特征在于，還包括連接管(11)、容積腔(12)、固定體(13)、第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)、彈性部件(16)、隔板(17)、旋轉(zhuǎn)體(18)、第一旋轉(zhuǎn)軸(19)、連接板(20)、第二旋轉(zhuǎn)軸(21)、第一旋轉(zhuǎn)板(22)、第三旋轉(zhuǎn)軸(23)、第二旋轉(zhuǎn)板(24)、鏈條(25 )和流通孔(26 )，容積腔(12 )的縱截面為圓環(huán)狀，固定體(13 )、旋轉(zhuǎn)體(18 )的縱截面均為圓弧狀，容積腔(12)、固定體(13)、旋轉(zhuǎn)體(18)的橫截面均為長(zhǎng)方形，固定體(13)安裝在容積腔(12)內(nèi)并與容積腔(12)的內(nèi)壁面固結(jié)在一起，第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)均布置在固定體(13)內(nèi)，第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)連接在一起，第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)的橫截面均為長(zhǎng)方形，第二貫穿管(15)的橫截面面積大于第一貫穿管(14)的橫截面面積，隔板(17)安裝在第二貫穿管(15)內(nèi)并與第二貫穿管(15)的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體(18)的一端伸入第一貫穿管(14)內(nèi)并與第一貫穿管(14)的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體(18)的另一端與隔板(17)固結(jié)在一起，第二貫穿管(15)的上壁面通過彈性部件(16)與隔板(17)連接在一起，第一連接軸(19)的軸線與容積腔(12)的軸線重合，第一連接軸(19)的一端穿過容積腔(12)后鑲嵌在容積腔(12)的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)體(18)、連接板(20)、第一連接軸(19)固結(jié)在一起，第一排氣支管(5)的橫截面為長(zhǎng)方形，第二旋轉(zhuǎn)軸(21)的一端穿過第一排氣支管(5)后鑲嵌在第一排氣支管(5)的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)板(22)安裝在第一排氣支管(5)內(nèi)并與第一排氣支管(5)內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸(21)固結(jié)為一體，第二排氣支管(6)的橫截面為長(zhǎng)方形，第三旋轉(zhuǎn)軸(23)的一端穿過第二排氣支管(6)后鑲嵌在第二排氣支管(6)的側(cè)壁上，第二旋轉(zhuǎn)板(24)安裝在第二排氣支管(6)內(nèi)并與第二排氣支管(6)內(nèi)的第三旋轉(zhuǎn)軸(23)固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸(19)的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸(21)的另一端、第三旋轉(zhuǎn)軸(23)的另一端通過鏈條(25)相連接，連接管(11)的一端與容積腔(12)相連通，連接管(11)的另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)相連通，流通孔(26)布置在旋轉(zhuǎn)體(18)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)體上帶有流通孔的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征是，彈性部件(16)為彈簧，第一旋轉(zhuǎn)板(22)、第二旋轉(zhuǎn)板(24)均為平板。
【文檔編號(hào)】F02B37/22GK103470364SQ201310370940
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】冒曉建 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)