用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)，用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)，包括噴嘴環(huán)，噴嘴銷可旋轉(zhuǎn)地配裝于噴嘴環(huán)內(nèi)，且圍繞噴嘴環(huán)圓周等角度排列，葉片固定于噴嘴銷一端，噴嘴銷另一端固接有撥叉齒輪，驅(qū)動齒圈同軸地且可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴環(huán)上，驅(qū)動齒圈帶有內(nèi)齒與外齒，通過撥叉齒輪與驅(qū)動齒圈的內(nèi)齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷繞自身中心旋轉(zhuǎn)，外部的驅(qū)動齒輪與驅(qū)動齒圈的外齒嚙合傳動。本實用新型能夠精確控制葉片旋轉(zhuǎn)角度，且有效降低了可變噴嘴機構(gòu)的組裝工時和組裝成本。
【專利說明】用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機用可變幾何形狀的渦輪增壓器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及渦輪增壓器中用于改變?nèi)~片角度且可精確控制葉片旋轉(zhuǎn)角度、省卻了連接銷的可變噴嘴機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]廢氣渦輪增壓器是ー種和內(nèi)燃機聯(lián)合使用的裝置，用于通過壓縮空氣增加發(fā)動機的功率輸出，所述壓縮空氣被傳送到發(fā)動機以與燃料混合并在發(fā)動機內(nèi)燃燒。廢氣渦輪增壓器包括同旋轉(zhuǎn)軸安裝的渦輪機葉輪和壓氣機葉輪，渦輪機葉輪和壓氣機葉輪分別裝在渦輪機殼體和壓氣機殼體內(nèi)，兩個殼體分開形成且二者之間通過中間殼體連接，中間殼體裝有用于容納支撐上述旋轉(zhuǎn)軸的軸承。廢氣從渦輪機殼體中的廢氣通道進入渦輪機殼體，并通過可變噴嘴機構(gòu)流到渦輪機葉輪，井吹動渦輪機葉輪旋轉(zhuǎn)，繼而帶動壓氣機葉輪旋轉(zhuǎn)，壓氣機將外部空氣壓縮后掃入發(fā)動機。其中可變噴嘴機構(gòu)的作用是用來改變廢氣通道的廢氣的有效流通面積，改變進入渦輪機葉輪的廢氣流速，達到控制渦輪機的功率輸出的目的，從而調(diào)整發(fā)動機的進氣壓力。
[0003]現(xiàn)有的可變噴嘴機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參見圖1，一般包括噴嘴環(huán)100、驅(qū)動環(huán)200、圍繞噴嘴環(huán)圓周間隔布置的葉片300、驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，驅(qū)動環(huán)200可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴環(huán)100的外緣部分，每個葉片300被旋轉(zhuǎn)地安裝到噴嘴環(huán)100并被連接到可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動環(huán)200，所述驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)地配裝于噴嘴環(huán)100內(nèi)的噴嘴銷400以及驅(qū)動臂500，二者的數(shù)量均與葉片數(shù)量一致，葉片300和驅(qū)動臂500分別與所述噴嘴銷400的兩端頭固定連接，驅(qū)動臂500另ー側(cè)的開ロ凹槽與固定于驅(qū)動環(huán)200上的連接銷600配合連接，驅(qū)動環(huán)200的周邊部分上設(shè)有開ロ向外的驅(qū)動凹槽，外部驅(qū)動機構(gòu)中的連桿與所述驅(qū)動凹槽接合，由此驅(qū)動驅(qū)動環(huán)200旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動環(huán)200旋轉(zhuǎn)時，連接銷600推動驅(qū)動臂500圍繞噴嘴銷400的中心旋轉(zhuǎn)，進而帶動葉片300旋轉(zhuǎn)，從而改變?nèi)~片300的設(shè)置角度，達到改變廢氣的流通截面面積，改變進入渦輪機葉輪的廢氣流速，葉片旋轉(zhuǎn)的最大角度由擋件700控制，四個擋件700沿噴嘴環(huán)100圓周設(shè)置，且擋件700位于相鄰驅(qū)動臂500之間，當(dāng)驅(qū)動臂500旋轉(zhuǎn)碰觸到擋件700時，此時為葉片可旋轉(zhuǎn)的最大角度?，F(xiàn)有技術(shù)中的這種可變噴嘴機構(gòu)尋在如下缺陷:一方面，需要借助驅(qū)動環(huán)上設(shè)置的連接銷來帶動驅(qū)動臂旋轉(zhuǎn)，繼而帶動葉片旋轉(zhuǎn)，而每一個連接銷先要固定到驅(qū)動環(huán)上后，再與驅(qū)動臂接合，這種分離結(jié)構(gòu)不僅使得整個可變噴嘴機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆繁瑣，且增加裝配エ時和裝配成本，増加了部件的數(shù)量和制造成本；另ー方面，連接銷、驅(qū)動噴嘴銷構(gòu)成的使葉片旋轉(zhuǎn)的聯(lián)動機構(gòu)在帶動葉片旋轉(zhuǎn)時，通常需要設(shè)置葉片旋轉(zhuǎn)角度的控制機構(gòu)，由此來控制葉片旋轉(zhuǎn)的角度，但是角度控制機構(gòu)只能控制葉片旋轉(zhuǎn)的最大角度，角度控制的精度較低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本 申請人:針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進行改進，提供ー種用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)，其能夠精確控制葉片旋轉(zhuǎn)角度，且有效降低了可變噴嘴機構(gòu)的組裝エ時和組裝成本。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)，包括噴嘴環(huán)，噴嘴銷可旋轉(zhuǎn)地配裝于噴嘴環(huán)內(nèi)，且圍繞噴嘴環(huán)圓周等角度排列，葉片固定于噴嘴銷一端，噴嘴銷另一端固接有撥叉齒輪，驅(qū)動齒圈同軸地且可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴環(huán)上，驅(qū)動齒圈帶有內(nèi)齒與外齒，通過撥叉齒輪與驅(qū)動齒圈的內(nèi)齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷繞自身中心旋轉(zhuǎn)，外部的驅(qū)動齒輪與驅(qū)動齒圈的外齒哨合傳動。
[0007]其進ー步技術(shù)方案為:
[0008]所述驅(qū)動齒圈和葉片之間的噴嘴環(huán)的徑向外緣表面設(shè)有定位凸部。
[0009]本實用新型的技術(shù)效果:
[0010]本實用新型通過葉片的角度位置的改變，可以實現(xiàn)對廢氣的流通截面面積的改變，進而改變流入渦輪機葉輪的廢氣流量，達到控制渦輪機的功率輸出的目的，最終起到調(diào)整發(fā)動機的進氣壓カ并繼而提升發(fā)動機性能的作用；通過齒輪傳動來驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)，不僅傳動平穩(wěn)，且控制精度高，能夠精確控制葉片旋轉(zhuǎn)角度，可以使得被廢氣驅(qū)動的渦輪機葉輪保持在合適的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，防止故障的發(fā)生，確保工作的可靠性；本實用新型組合使用帶有內(nèi)外齒的驅(qū)動齒圈、撥叉齒輪替代傳統(tǒng)的驅(qū)動環(huán)、連接銷及驅(qū)動臂作為驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，本實用新型省卻了連接銷，減少了部件的數(shù)量，相比于需要將每個連接銷分別固定于驅(qū)動環(huán)的傳統(tǒng)可變噴嘴機構(gòu)，本實用新型可以減少組裝エ時、組裝成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有的可變噴嘴機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為圖2的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0015]見圖2、圖3，本實用新型包括噴嘴環(huán)1，噴嘴銷2可旋轉(zhuǎn)地配裝于噴嘴環(huán)I內(nèi)，且圍繞噴嘴環(huán)I圓周等角度排列，葉片3固定于噴嘴銷2 —端，葉片3的設(shè)置角度可以通過旋轉(zhuǎn)噴嘴銷2改變，噴嘴銷2另一端固接有撥叉齒輪4，撥叉齒輪4、葉片3、噴嘴銷2的數(shù)量一致，驅(qū)動齒圈5同軸地且可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴環(huán)I上，驅(qū)動齒圈5帶有內(nèi)齒與外齒，外部的驅(qū)動齒輪6與驅(qū)動齒圈5的外齒嚙合傳動由此使得驅(qū)動齒圈5旋轉(zhuǎn)，通過撥叉齒輪4與驅(qū)動齒圈5的內(nèi)齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷2繞自身中心旋轉(zhuǎn)，繼而帶動固定于噴嘴銷2上的葉片3旋轉(zhuǎn)，由此使得葉片3旋轉(zhuǎn)且改變?nèi)~片23的設(shè)置角度；噴嘴環(huán)I通過沿圓周設(shè)置的定距螺釘8與后蓋9固接，葉片3位于噴嘴環(huán)I與后蓋9之間，驅(qū)動齒圈5和葉片3之間的噴嘴環(huán)I的徑向外緣表面設(shè)有三個定位凸部7 ;為了保證裝配后的齒輪與齒圈能夠全齒寬嚙合，驅(qū)動齒輪6的寬度大于驅(qū)動齒圈5的寬度，撥叉齒輪4的寬度小于驅(qū)動齒圈5的寬度。
[0016]本實用新型的運行方式如下:
[0017]廢氣渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)裝配在渦輪增壓器的渦輪機殼體和中間殼體之間，其中，葉片3朝向渦輪增壓器的排氣通道ー側(cè)，撥叉齒輪4朝向中間殼體和壓氣機葉輪ー側(cè)，后蓋9滑動地配裝在渦輪機殼內(nèi)，定位凸部7用于將噴嘴環(huán)I固定在渦輪機殼內(nèi)，驅(qū)動齒輪6與外部驅(qū)動裝置連接，將動カ傳遞至驅(qū)動齒圈5，從而使驅(qū)動齒圈5旋轉(zhuǎn)，定距螺釘8定距的距離與葉片3的高度相匹配，用來調(diào)整葉片3的頂部和后蓋9之間的裝配間隙，以確保葉片3在變形后仍能靈活運轉(zhuǎn)。
[0018]來自發(fā)動機的廢氣進入渦輪機殼體的廢氣通道，并沿著所述廢氣通道的渦殼流動，排氣流過葉片3之間的通道從渦輪機葉輪的外周邊進入渦輪機葉輪往徑向向內(nèi)流動，進而驅(qū)動渦輪機葉輪，渦輪機葉輪繼而帶動同軸裝配的壓氣機葉輪旋轉(zhuǎn)，壓氣機接收外部空氣并將外部空氣壓縮后掃入發(fā)動機，而廢氣則從渦輪機殼體軸向上的排氣出ロ排出。而葉片3之間的通道的流通截面面積可以通過改變?nèi)~片3的角度位置來改變，外部驅(qū)動裝置驅(qū)動驅(qū)動齒輪6旋轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動齒輪6與驅(qū)動齒圈5的外齒的嚙合傳動、驅(qū)動齒圈5的內(nèi)齒與撥叉齒輪4的嚙合傳動，由此帶動撥叉齒輪4在驅(qū)動齒圈5旋轉(zhuǎn)時圍繞噴嘴銷2的中心旋轉(zhuǎn)，繼而帶動固定于噴嘴銷2上的葉片3旋轉(zhuǎn)，而葉片3的旋轉(zhuǎn)角度的改變速度和范圍可以通過葉片2的設(shè)置角度、齒輪傳動比的設(shè)計以及正反方向的旋轉(zhuǎn)來控制，見圖2，葉片3的長度方向與噴嘴銷2旋轉(zhuǎn)中心與驅(qū)動齒圈5中心的徑向連線之間的夾角為a，其大小為67° ±1°。
[0019]本實用新型齒輪傳動來驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)，不僅可以實現(xiàn)葉片角度位置的改變而且傳動平穩(wěn)、控制精度高，能夠精確控制葉片旋轉(zhuǎn)角度；另一方面，相比于傳統(tǒng)的使用驅(qū)動環(huán)、驅(qū)動臂及獨立固定在驅(qū)動環(huán)上的連接銷的驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，本實用新型省卻了連接銷，可以減少組裝エ時、組裝成本以及部件的數(shù)量。
[0020]以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本實用新型的保護范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)，包括噴嘴環(huán)(1)，噴嘴銷(2)可旋轉(zhuǎn)地配裝于噴嘴環(huán)(I)內(nèi)，且圍繞噴嘴環(huán)(I)圓周等角度排列，葉片(3)固定于噴嘴銷(2)—端，其特征在于:噴嘴銷(2)另一端固接有撥叉齒輪(4)，驅(qū)動齒圈(5)可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴環(huán)(I)上，驅(qū)動齒圈(5)帶有內(nèi)齒與外齒，通過撥叉齒輪(4)與驅(qū)動齒圈(5)的內(nèi)齒的嚙合傳動帶動噴嘴銷(2)繞自身中心旋轉(zhuǎn)，外部的驅(qū)動齒輪(6)與驅(qū)動齒圈(5)的外齒嚙合傳動。
2.按權(quán)利要求1所述的用于渦輪增壓器的可變噴嘴機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動齒圈(5)和葉片(3)之間的噴嘴環(huán)(I)的徑向外緣表面設(shè)有定位凸部(7)。
【文檔編號】F01D17/16GK203452855SQ201320529300
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】劉立平, 賈國愛, 劉稼雯, 朱良梁 申請人:無錫賀安特動力科技有限公司