本申請要求2014年7月16日提交的且標(biāo)題為“用于可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器的調(diào)整環(huán)組件”的美國臨時申請?zhí)?2/025,254的優(yōu)先權(quán)和所有權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

實施例大體上涉及渦輪增壓器，并且更具體地，涉及用于可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器的改進的調(diào)整環(huán)。

背景技術(shù)：

排氣渦輪增壓器設(shè)置在發(fā)動機上，以比在正常吸氣配置中可能的更大的密度將空氣輸送到發(fā)動機進氣口。這允許更多的燃料燃燒，從而提高發(fā)動機的馬力，而不顯著增加發(fā)動機重量。

通常，排氣渦輪增壓器包括渦輪機部分和壓縮機部分，并且使用來自發(fā)動機排氣歧管的排氣流來驅(qū)動位于渦輪機部分中的渦輪機葉輪。渦輪機葉輪經(jīng)由在該兩部分之間延伸的軸驅(qū)動位于壓縮機部分的壓縮機葉輪。然后，由壓縮機部分壓縮的空氣被提供給如上所述的發(fā)動機進氣口。

在一些渦輪增壓器中，渦輪機部分可具有允許調(diào)整引導(dǎo)到渦輪機葉輪的排氣量的可變渦輪幾何形狀(VTG)。在一些實例中，使用在渦輪機葉輪的入口處設(shè)置在該渦輪機殼體中的空氣動力學(xué)形狀的葉片環(huán)來實現(xiàn)VTG。該葉片一致地旋轉(zhuǎn)以改變引導(dǎo)到渦輪機葉輪的排氣的入口面積和漸近角。通過這種方式改變渦輪機殼體幾何形狀，渦輪增壓器在較高轉(zhuǎn)速下減少了滯后并提高了效率。此外，可以通過經(jīng)由VTG調(diào)整流向渦輪機葉輪的排氣流來控制排氣背壓和渦輪增壓器轉(zhuǎn)速。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一些方面，調(diào)整環(huán)配置成便于在可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器中進行葉片位置調(diào)整。調(diào)整環(huán)包括由第一材料形成的第一環(huán)部分；和由第二材料形成的第二環(huán)部分。第一環(huán)部分和第二環(huán)部分配置成組裝在一起成為單個環(huán)形元件，并且第一材料具有不同于第二材料的材料特性。

調(diào)整環(huán)可以包括以下附加特征中的一個或多個：第一材料是不同于第二材料的材料。第一材料已經(jīng)經(jīng)受不同于第二材料的熱處理。第一材料具有比第二材料更高的耐磨性。第一環(huán)部分對應(yīng)于在使用時經(jīng)受最高的磨損的單個環(huán)形元件的一部分。第一環(huán)部分被固定到第二環(huán)部分。第一環(huán)部分包括具有不規(guī)則輪廓的第一環(huán)配合邊緣，第二環(huán)部分包括具有不規(guī)則輪廓的第二環(huán)配合邊緣，并且第一環(huán)配合邊緣的不規(guī)則輪廓配置成配合地接合第二環(huán)配合邊緣的不規(guī)則輪廓。

在一些方面，提供了制造環(huán)形調(diào)整環(huán)的方法。調(diào)整環(huán)配置成便于在可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器中進行葉片位置調(diào)整。該方法包括提供用于調(diào)整環(huán)的切割圖案，該切割圖案與扇形圖案相結(jié)合，并且每個扇形圖案對應(yīng)于調(diào)整環(huán)的環(huán)部分。扇形圖案設(shè)置在切割圖案內(nèi)，使得扇形圖案被嵌套。該方法還包括根據(jù)切割圖案切割第一原材料片以提供環(huán)部分；以及將環(huán)部分組裝在一起形成至少一個環(huán)形調(diào)整環(huán)。

該方法可以包括以下步驟和/或特征中的一個或多個：切割步驟包括精密沖裁。切割步驟包括從第二原材料片切割至少一個單獨的環(huán)部分，其中第二原材料片具有與第一原材料片不同的材料特性。第一原材料片具有不同于第二原材料片的耐磨性。組裝環(huán)部分的步驟包括組裝由第一原材料片形成的至少一個環(huán)部分與由第二原材料片形成的至少一個環(huán)部分以形成環(huán)形調(diào)整環(huán)，第二原材料片具有不同于第一原材料片的材料特性。第二原材料片比第一原材料片的耐磨性低，并且當(dāng)環(huán)部分被組裝在一起形成調(diào)整環(huán)時，第一環(huán)部分被布置在對應(yīng)于在使用時經(jīng)受最高的磨損的調(diào)整環(huán)的一部分的位置處的調(diào)整環(huán)內(nèi)。

可變渦輪幾何形狀(VTG)的渦輪增壓器的調(diào)整環(huán)組件是整個VTG的重要部分，因為它是葉片環(huán)組件之間的連接，該葉片環(huán)組件支撐葉片和將VTG連接到致動器的調(diào)整軸。特別地，調(diào)整環(huán)組件用于控制葉片相對于渦輪機殼體的位置。因此，它在VTG組件的結(jié)構(gòu)和功能中起關(guān)鍵作用，并且能夠影響渦輪增壓器效率。諸如調(diào)整環(huán)的幾個部件樞轉(zhuǎn)滑塊和大調(diào)整塊，形成調(diào)整環(huán)組件。

在一些方面，調(diào)整環(huán)組件包括多件式調(diào)整環(huán)，多件式調(diào)整環(huán)相對于一些常規(guī)的單件調(diào)整環(huán)提供了增強的耐磨性，并且減少了重量和制造成本。特別地，通過制造兩件式、三件式、四件式或更多個單件式調(diào)整環(huán)，然后將單個件組裝成單個調(diào)整環(huán)，可以由不同于剩余件的材料的材料來形成一個或多個件。例如，一個件可以由高耐磨、和因此相對昂貴的材料制成，并且在需要高耐磨性的位置處被結(jié)合到組件中，而剩余的件可以由常規(guī)的、因此相對便宜的材料形成。這種方法降低了制造耐磨調(diào)整環(huán)的成本，并且能夠與從材料片沖壓成單個件的一些常規(guī)調(diào)整環(huán)進行比較。

在該實例中，用于形成調(diào)整環(huán)的單個件通過將模板調(diào)整環(huán)在關(guān)鍵位置處分裂成兩個或多個件而產(chǎn)生。這提供了允許設(shè)計者手動拾取并且將相對昂貴的材料與較便宜的材料組合的益處。通過該技術(shù)，可以提供相對昂貴的耐磨件用在調(diào)整環(huán)的較高磨損區(qū)域中，其中這種高磨損區(qū)域的位置基于歷史經(jīng)驗和磨損計算估計來確定。在這種技術(shù)中，在非關(guān)鍵位置中可以使用較少的耐磨材料和因此更便宜的材料和件。這能夠與傳統(tǒng)的調(diào)整環(huán)相比，當(dāng)調(diào)整環(huán)完全由高耐磨材料形成時，比高耐磨材料僅使用在高磨損的位置的多件式調(diào)整環(huán)貴得多。

此外，通過將調(diào)整環(huán)制造成多個件，由于使用關(guān)鍵性切割圖案，能夠從單個原材料片切割成更多的件，從而進一步降低了制造成本。在一些實施例中，關(guān)鍵性切割圖案采用待切割的塊的嵌套布置。這能夠與從材料片切割成單件的一些常規(guī)調(diào)整環(huán)進行比較。由于它們的環(huán)形形狀，這種常規(guī)調(diào)整環(huán)的制造相對于多件式調(diào)整環(huán)的制造導(dǎo)致了大量的浪費材料，這是由于對應(yīng)于中心區(qū)域以及與其圓形外部形狀相關(guān)的差的組裝密度而浪費的材料。

有利地，多個調(diào)整環(huán)可以由相同的原材料片沖壓而成，這顯著地減少了制造期間的材料浪費和廢料，特別是與精密沖裁相關(guān)的材料浪費和廢料。在一些實施例中，具有類似直徑的三個或四個調(diào)整環(huán)能夠被精密沖裁成相同面積的金屬板中的多個件，該相同面積的金屬板需要精密沖裁的相同直徑的單個、統(tǒng)一的調(diào)整環(huán)。

附圖說明

圖1是可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器的剖視圖；

圖2是調(diào)整環(huán)組件的壓縮機側(cè)視圖；

圖3是沿著圖2的線A-A看到的調(diào)整環(huán)組件的剖視圖；

圖4是兩件式調(diào)整環(huán)的環(huán)部分的平面圖；

圖5是示出示例性連接配置的調(diào)整環(huán)的一部分的平面圖；

圖6是示出可替代的示例性連接配置的調(diào)整環(huán)的一部分的平面圖；

圖7是用于提供兩件式調(diào)整環(huán)的環(huán)部分的切割圖案的圖示，每個環(huán)部分具有相同的半徑；

圖8是用于提供單件調(diào)整環(huán)的常規(guī)切割圖案的圖示。

圖9是用于提供兩件調(diào)整環(huán)的環(huán)部分的切割圖案的圖示，該環(huán)部分具有各種半徑；

圖10是三件式調(diào)整環(huán)的環(huán)部分的平面圖；

圖11是用于提供三件式調(diào)整環(huán)的環(huán)部分的切割圖案的圖示，每個環(huán)部分具有相同的半徑；

圖12是包括三個環(huán)部和1個插入件的四件式調(diào)整環(huán)的平面圖。

具體實施方式

參考圖1，排氣渦輪增壓器1包括渦輪機部分2、壓縮機部分18以及設(shè)置在壓縮機部分18與渦輪機部分2之間并且連接壓縮機部分18與渦輪機部分2的中心軸承殼體16。渦輪機部分2包括限定排氣入口(未示出)、排氣出口8和設(shè)置在排氣入口和排氣出口8之間的流體路徑中的渦輪機蝸殼10的渦輪機殼體4。渦輪機葉輪12設(shè)置在渦輪機渦殼10和排氣出口8之間的渦輪機殼體4中。軸14被連接到渦輪機葉輪12，軸14被支撐用于圍繞軸承殼體16內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)，并且延伸到壓縮機部分18中。壓縮機部分18包括限定軸向延伸的空氣入口22、空氣出口(未示出)和壓縮機蝸殼26的壓縮機殼體20。壓縮機葉輪28被設(shè)置在空氣入口22和壓縮機蝸殼26之間的壓縮機殼體20中，并且被連接到軸14。

在使用中，渦輪機殼體4中的渦輪機葉輪12由從發(fā)動機(未示出)的排氣歧管供應(yīng)的排氣的流入而被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。由于軸14將渦輪機葉輪12連接到壓縮機殼體20中的壓縮機葉輪28，所以渦輪機葉輪12的旋轉(zhuǎn)引起壓縮機葉輪28的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮機葉輪28旋轉(zhuǎn)時，其經(jīng)由從連接到發(fā)動機的進氣歧管的壓縮機空氣出口的流出量而增加了輸送到發(fā)動機氣缸的空氣質(zhì)量流率、氣流密度和空氣壓力。

渦輪增壓器1是可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器(VTG)。特別地，渦輪機部分2包括多個可樞轉(zhuǎn)的葉片30，以控制沖擊渦輪機葉輪12的排氣的流動并控制渦輪機部分2的功率。因此，葉片30還控制由壓縮機部分18產(chǎn)生的壓力比。在通過使用高壓排氣再循環(huán)(HPEGR)技術(shù)控制NOx產(chǎn)生的發(fā)動機中，葉片30還提供用于控制和產(chǎn)生排氣背壓的構(gòu)件。

同時參考圖2-圖3，葉片30被布置為環(huán)繞渦輪機葉輪12的圓形陣列，并且位于渦輪機蝸殼10和渦輪機葉輪12之間。葉片30可樞轉(zhuǎn)地支撐在大致環(huán)形的上葉片環(huán)40和大致環(huán)形的下葉片環(huán)42之間的配置中，其中“上”是指更靠近中心軸承殼體16，“下”是指更靠近渦輪機殼體4。每片葉片30在從葉片30的相對側(cè)面突出的柱32上旋轉(zhuǎn)，其中柱32限定樞轉(zhuǎn)軸線35。柱32的自由端容納在上葉片環(huán)40和下葉片環(huán)42中的相應(yīng)孔中。設(shè)置上葉片環(huán)40相對于下葉片環(huán)42的角度取向，使得葉片環(huán)40、42中的相應(yīng)孔與柱32的軸線35同心，并且葉片30繞軸線35自由旋轉(zhuǎn)。在葉片30的上葉片環(huán)側(cè)，柱32通過上葉片環(huán)40的相應(yīng)孔而突出并且被固定到葉片臂36上，葉片臂36相對于葉片環(huán)40、42而控制葉片30的旋轉(zhuǎn)位置。調(diào)整環(huán)組件45鄰近上葉片環(huán)40并且與上葉片環(huán)40平行布置，并且一致地控制所有葉片臂36的位置。

調(diào)整環(huán)組件45包括調(diào)整環(huán)50、小滑塊47和大塊46，小滑塊47可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在調(diào)整環(huán)50的面向渦輪機側(cè)上，大塊46可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在調(diào)整環(huán)50的面向壓縮機的側(cè)上，并且用于將調(diào)整環(huán)50連接到致動器。在使用中，調(diào)整環(huán)組件45經(jīng)由葉片臂36可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動葉片30，葉片臂36將調(diào)整環(huán)組件45連接到各個葉片30。在許多配置中，形成在葉片臂36的端部上的叉37驅(qū)動獨立地可旋轉(zhuǎn)的滑塊47，以使系統(tǒng)中的摩擦最小化，以適應(yīng)渦輪機殼體中的變形和腐蝕，并且因此連接。調(diào)整環(huán)50被允許以最小的摩擦進行圓周地旋轉(zhuǎn)，并且徑向?qū)?zhǔn)，使得其保持與上和下葉片環(huán)40、42同心，并且軸向地使得滑塊47保持與葉片臂36接觸。

在一些實施例中，調(diào)整環(huán)50由葉片臂36上的壁壘38支撐。大塊46通過軸連接到調(diào)整環(huán)50。大塊46繞渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)軸線R的圓周運動引起調(diào)整環(huán)50圍繞渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)。調(diào)整環(huán)50繞渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)軸線R的旋轉(zhuǎn)引起多個小滑塊47圍繞渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)，而每個滑塊47也圍繞葉片柱32的旋轉(zhuǎn)軸線35而旋轉(zhuǎn)?；瑝K47的這種運動引起葉片臂36圍繞葉片柱32的旋轉(zhuǎn)軸線35旋轉(zhuǎn)，并且相對于排氣流改變?nèi)~片30的沖角?；瑝K47設(shè)計成使得每個滑塊47和相應(yīng)的叉37之間的接口主要地是在旋轉(zhuǎn)塊的一個頰部的整個區(qū)域上的進行滑動摩擦。這種設(shè)計提供了均勻的負(fù)載分布，這減少了磨損并且提供了比在線接觸更長的壽命，但相反地提高了線性接觸設(shè)計的摩擦。

調(diào)整環(huán)50由致動器(未示出)控制，致動器經(jīng)由連桿48(圖1)可操作地連接到大塊46，由此調(diào)整環(huán)50能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)。致動器接收來自發(fā)動機電子控制單元(ECU)的命令。

參考圖4，調(diào)整環(huán)50是環(huán)形的，并且包括外邊緣51、內(nèi)邊緣52和在外邊緣51和內(nèi)邊緣52之間延伸的相對的側(cè)面53、54(相對的側(cè)面53，但未示出)。調(diào)整環(huán)50被形成為具有在相對的側(cè)面53、54(相對的側(cè)面53，但未示出)之間延伸的三組通孔55、56、57。第一組通孔由圓形臂開口55組成，每個圓形臂開口55配置成容納葉片臂36中的一個葉片臂。在示例的實施例中，存在十三個臂開口55，其圍繞調(diào)整環(huán)50的圓周大致等距地間隔開，并且徑向定位在比外邊緣51更靠近內(nèi)邊緣52。第二組通孔由圓形螺栓開口56組成，每個圓形螺栓開口56配置成容納螺栓59，螺栓59支撐用于控制調(diào)整環(huán)50和上葉片環(huán)40之間的軸向間距的間隔件(未示出)。三個螺栓開口56圍繞調(diào)整環(huán)50的圓周等距地間隔開，并且徑向地定位在比外邊緣51更靠近內(nèi)邊緣52。第三組通孔由設(shè)置在成對的相鄰臂開口55之間的減重開口57組成。減重開口57沿著圓周方向是細(xì)長的，并且徑向位于內(nèi)邊緣52和外邊緣51之間的中間位置。除了三組通孔55、56、57之外，調(diào)整環(huán)50包括在相對的側(cè)面53、54之間延伸的圓形固定開口58，并且被配置為容納將大塊46固定到調(diào)整環(huán)50的軸，由此調(diào)整環(huán)50連接到致動器。

調(diào)整環(huán)50是兩件的組件，包括第一環(huán)部分60和第二環(huán)部分61。第一環(huán)部60和第二環(huán)部61各自具有為環(huán)形扇形的外圍形狀。此外，第一環(huán)部分60和第二環(huán)部分61各自具有相同的曲率半徑R1，以及大致對應(yīng)于大約180度的扇形的角度測量的弧長，使得當(dāng)組裝在一起時，第一環(huán)部分60和第二環(huán)部分61形成單個、完整的環(huán)形元件。第一環(huán)部分60的相應(yīng)配合邊緣66通過諸如焊接、鉚接(即軌道鉚接)等常規(guī)技術(shù)被固定到第二環(huán)部分61的相應(yīng)配合邊緣68。

參考圖5和圖6，在一些實施例中，為了在相應(yīng)的環(huán)部分60’、61’、60”、61”之間提供精確且可靠的連接，配合邊緣66’、68’、66”、68”具有不規(guī)則的互鎖輪廓。例如，第一環(huán)部分60’、60”可以包括第一環(huán)配合邊緣66’、66”，第一環(huán)配合邊緣66’、66”具有不規(guī)則的輪廓，該不規(guī)則的輪廓包括狹槽、凹口、凹槽或孔。此外，第二環(huán)部分61’、61”可以包括第二環(huán)配合邊緣68’、68”，第二環(huán)配合邊緣68’、68”具有不規(guī)則的輪廓，該不規(guī)則的輪廓包括突出部，該突出部的形狀和尺寸設(shè)置成與第一環(huán)配合邊緣66’、66”的輪廓配套地接合。壓配燕尾連接或其它榫卯連接是這種不規(guī)則的互鎖輪廓的實例，其可用于形成環(huán)部分60’、61’、60”、61”的可靠組裝。

參考圖7和圖8，通過將調(diào)整環(huán)50形成為多件式，在這種情況下是兩個環(huán)部分60、61，然后將環(huán)部分60、61組裝在一起形成單個、環(huán)形元件，降低了材料成本。這是因為環(huán)部分60、61例如通過精沖從單個原材料片S而被切割。原材料可以是例如適合在高溫應(yīng)用中使用的金屬片，例如321不銹鋼。由于它們的彎曲形狀和半球形弧長，對應(yīng)于環(huán)形扇形的第一和第二環(huán)部分60、61的切割圖案能夠被嵌套(圖7)。也就是說，在切割過程中，一個環(huán)部分60的凸形外邊緣51a可以布置在另一個環(huán)部分61的凹形內(nèi)邊緣52b內(nèi)。在一個實例中，對于具有xmm長度和ymm高度的原材料片S，通過在從原材料片S沖壓切割多個第一和第二環(huán)部分60、61期間使用嵌套布置，可以獲得具有最小廢料W1的半徑R1的四個調(diào)整環(huán)50(如在圖4中示出)。這可以與來自相同原材料片S的沖壓單件環(huán)形調(diào)整環(huán)500相比較，其中可以僅獲得兩個調(diào)整環(huán)500，并且其中片S(圖8)的所產(chǎn)生的廢料W2的量遠(yuǎn)大于廢料W1。

參考圖9，通過從相同的原材料片S沖壓不同直徑的調(diào)整環(huán)50、150，可以獲得廢料的進一步減少。例如，壓模對應(yīng)于環(huán)形扇形的第一環(huán)部60和第二環(huán)部61(其對應(yīng)于具有半徑R1的第一調(diào)整環(huán)50)能夠被嵌套。此外，其他壓模對應(yīng)于環(huán)形扇形形狀的第三環(huán)部分160和第四環(huán)部分161(其對應(yīng)于具有半徑R2的第二調(diào)整環(huán)150)可以進一步嵌套在用于第一環(huán)部分60和第二環(huán)部分61的壓模內(nèi)。在該實例中，通過在從原材料片S沖壓切割第一至第四環(huán)部分60、61、160、161期間使用嵌套的布置，用最少的廢料W3可以獲得半徑為R1的兩個調(diào)整環(huán)50和半徑為R2的兩個調(diào)整環(huán)150。

參考圖10，可替代實施例調(diào)整環(huán)250類似于上面相對于3示例的調(diào)整環(huán)50在于，其在形狀上為環(huán)形，并且包括外邊緣251、內(nèi)邊緣252和在外邊緣251和內(nèi)邊緣252之間延伸的相對的側(cè)面253、254(相對的側(cè)面253、側(cè)面254，未示出)，并且形成有在相對的側(cè)面253、254之間延伸的三組通口55、56、57。然而，在該實施例中，調(diào)整環(huán)250是三件組件，包括第一環(huán)部分260、第二環(huán)部分261和第三環(huán)部分262。第一環(huán)部260、第二環(huán)部261和第三環(huán)部262各自具有為環(huán)形扇形的外圍形狀。此外，第一環(huán)部分260、第二環(huán)部分261和第三環(huán)部分262各自具有相同的曲率半徑R1，以及大致對應(yīng)于扇形的角度測量值的大約120度的弧長，使得當(dāng)組裝在一起時，第一環(huán)部分260、第二環(huán)部分261和第三環(huán)部分262形成單個、完整的環(huán)形元件。

第一環(huán)部分260、第二環(huán)部分261和第三環(huán)部分262的相應(yīng)配合邊緣266、268、270通過諸如焊接、鉚接(即，軌道鉚接)等常規(guī)技術(shù)固定在一起，并且還可以包括不規(guī)則的互鎖輪廓。

參考圖11，通過將調(diào)整環(huán)250形成為多件式，在這種情況下形成三個環(huán)部260、261、262，然后將三個環(huán)部260、261、262組裝在一起形成單個、環(huán)形元件，降低了材料成本。與前面的實施例類似，由于它們的彎曲形狀和小于半球形的弧長，與環(huán)形扇形的第一、第二和第三環(huán)部分260、261、262相對應(yīng)的壓模能夠被嵌套。在一個實例中，通過在從原材料片S沖壓切割多個第一、第二和第三環(huán)部分260、261、262期間使用嵌套布置，用具有最少的廢料W4能夠獲得半徑為R1的四個調(diào)整環(huán)250。這能夠與來自相同原材料片S的沖壓單件環(huán)形調(diào)整環(huán)500相比較，其中可以僅獲得兩個調(diào)整環(huán)500，并且其中片S(圖8)的所產(chǎn)生的廢料W2的量遠(yuǎn)大于(廢料)W4。

這里所示例的調(diào)整環(huán)50、150、250已經(jīng)被描述為具有由單個原材料片S形成的多個環(huán)部分60、61、160、161、260、261、262，由此所得的環(huán)部分中的每一個環(huán)部分由相同的材料形成，并且因此具有相同的材料特性。然而，調(diào)整環(huán)50、150、250和相應(yīng)的環(huán)部分60、61、160、161、260、261、262不限于這種配置。例如，可以形成調(diào)整環(huán)250的環(huán)部分260、261、262，使得至少一個環(huán)部分(即，第三環(huán)部分262)具有不同于其它環(huán)部分(即，第一環(huán)部分260和第二環(huán)部分261)的材料特性的材料特性。在一些實施例中，第三環(huán)部分262由與用于形成第一和第二環(huán)部分260、261的材料相同的材料形成，但是第三環(huán)部分262被熱處理，例如以提高耐磨性或其它所需的材料特性，而第一環(huán)部分260和第二環(huán)部分261保持未經(jīng)熱處理或經(jīng)受不同的熱處理。在其它實施例中，第三環(huán)部分262可以由相對昂貴的材料形成，諸如，例如高耐磨材料(諸如GMR235、高合金、鎳基合金鋼)，而第一和第二環(huán)部分260、261由另一種材料形成，例如，比用于形成第三環(huán)部分262的材料更便宜的常規(guī)材料，例如321不銹鋼。在這些實施例中，具有不同材料特性(諸如，例如改進的耐磨性)的第三環(huán)部分262可以組裝到調(diào)整環(huán)250中，調(diào)整環(huán)250又反過來設(shè)置在渦輪增壓器1中，使得第三環(huán)部分262定位在已知具有相對較高磨損的位置上。這種布置允許使用具有較高磨損特性的一個環(huán)部分，而剩余的環(huán)部分由更具成本效益的材料形成并且用在非關(guān)鍵位置中。因此，這種布置允許設(shè)計者從不同成本和材料特性的材料中手工挑選，并且根據(jù)具體應(yīng)用的需要將它們組合在單個元件中。通過這樣做，相對于調(diào)整環(huán)完全由高耐磨材料形成的配置，能夠降低材料成本。

參考圖12，另一個可替代實施例調(diào)整環(huán)350在形狀上為環(huán)形，并且包括外邊緣351、內(nèi)邊緣352和在外邊緣351和內(nèi)邊緣352之間延伸的相對的側(cè)面353、354(相對側(cè)面353、側(cè)面354，未示出)，并且形成為具有在相對的側(cè)面353、354之間延伸的兩組通口55、56。調(diào)整環(huán)350還包括圓形固定開口58，并且在一些情況下，還可以包括減重開口57(未示出)。此外，調(diào)整環(huán)350是四件式組件。特別地，調(diào)整環(huán)350包括第一環(huán)部分360、第二環(huán)部分361和第三環(huán)部分362，其全部由相同材料形成，例如321不銹鋼。當(dāng)組裝在一起時，第一環(huán)部分360、第二環(huán)部分361和第三環(huán)部分362形成單個、環(huán)形元件。調(diào)整環(huán)350還包括第四件，例如，插入件363，插入件363由具有解決特定應(yīng)用要求的材料特性的不同材料形成。例如，插入件363可以由GMR235高合金鋼形成，并且可以附接到調(diào)整環(huán)350的側(cè)面353，以便覆蓋第一環(huán)部分360、第二環(huán)部分361和第三環(huán)部分362中的一個或多個。插入件363可以策略性地放置在需要特定材料特性的位置上，例如，改善的耐磨性。

在示出的示例性實施例中，插入件363具有為環(huán)形扇形的外圍形狀。此外，插入件363具有大致對應(yīng)于調(diào)整環(huán)350的高磨損區(qū)域的周長的弧長。例如，插入件363可以具有小于其覆蓋(如圖所示)的環(huán)部分362的弧長或者與環(huán)部分362的弧長相同或大于其覆蓋的環(huán)部分362的弧長的弧長。此外，插入件363具有小于其覆蓋的環(huán)部分362的徑向尺寸的徑向尺寸。插入件363相對于環(huán)部362經(jīng)由焊接、緊固件、粘合劑或其組合而被固定在期望的位置。通過將調(diào)整環(huán)350提供為三個沖壓環(huán)部分360、361、362的組件，如上所述，能夠降低制造成本。此外，通過在調(diào)整環(huán)350中包括插入件363來解決耐磨要求，可以通過最小化包括在調(diào)整環(huán)350中的相對昂貴的高磨損材料的量來進一步減少制造成本，具體地，將其限制到需要該特征的那些區(qū)域。

一種制造配置成便于在可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器1中進行葉片位置調(diào)整的環(huán)形調(diào)整環(huán)50、150、250、350的方法包括提供適當(dāng)?shù)那懈顖D案。切割圖案包括一個或多個環(huán)形圖案或環(huán)形圖案的部分，其中每個環(huán)形圖案對應(yīng)于單個調(diào)整環(huán)。在切割圖案中，每個環(huán)形圖案被分成對應(yīng)于環(huán)部分60、61的至少兩個單獨的扇形。該扇形可以包括提供所得裝置的任何所需特征的特征，例如具有不規(guī)則的配合輪廓等的配合邊緣的通孔55、56、57、58。

切割圖案以這樣的方式配置，使得扇形以嵌套布置而被提供。例如，對應(yīng)于一個環(huán)部分，扇形的凸形外邊緣可以布置在對應(yīng)于另一個環(huán)部分的扇形的凹形內(nèi)邊緣內(nèi)。嵌套的扇形可以對應(yīng)于相同的環(huán)部分(60、60或61、61)，或者可以對應(yīng)于不同的環(huán)部分60、61。

從原材料片中切割多個調(diào)整環(huán)50。有效地，對于每個扇形，沿著用于形成環(huán)部分60、61的每個扇形的外圍切割原材料片。一旦環(huán)部分60、61從原材料片中切割，通過接合相應(yīng)的配合邊緣66、68將環(huán)形部分60、61組裝在一起而形成一個或多個調(diào)整環(huán)50。

在一些實施例中，從原材料片中切割環(huán)形部分60、61的步驟包括精密沖裁(例如，精沖)?？蛇x擇地，可以使用其它切割技術(shù)來形成環(huán)形部分60、61。多個環(huán)部分可以從單個原材料片中同時切割，單個環(huán)部分可以順序地切割，或者切割可以是兩者的組合。

在一些實施例中，用于形成調(diào)整環(huán)50的所有環(huán)部分60、61由相同的材料形成。在這種情況下，組裝環(huán)部分的步驟包括沿它們對應(yīng)的配合邊緣66、68組裝連接環(huán)部分60、61以形成均勻的、環(huán)形調(diào)整環(huán)50。

在其它實施例中，從第一原材料片切割至少一個單獨的環(huán)部分60，并且從第二原材料片切割至少一個其它單獨的環(huán)部分61，其中第二原材料片具有不同于第一原材料片的材料特性。不同的材料特性對于用于形成第二(原材料)片的材料可以是固有的，或者可以通過熱處理、涂覆或者其它方法提供給材料。在一些實施例中，第一原材料片由與第二原材料片相同的材料形成，但是與第二原材料片的熱處理不同。

在使用不同材料的環(huán)部分60、61的情況下，組裝環(huán)部分60、61的步驟包括組裝由第一原材料片形成的至少一個環(huán)部分(例如，第一環(huán)部分60)和由第二原材料片形成的至少一個環(huán)部分(例如，第二環(huán)部分61)，以形成單個、環(huán)形調(diào)整環(huán)50。在一些實施例中，第二原材料片可以由比第一原材料片的耐磨材料更少的耐磨材料形成。在這種情況下，然后將環(huán)形調(diào)整環(huán)50組裝在渦輪增壓器1內(nèi)，使得第一環(huán)部分60被布置在渦輪增壓器內(nèi)對應(yīng)于調(diào)整環(huán)50的一部分的位置處，該部分在使用時經(jīng)受最高的磨損。

雖然調(diào)整環(huán)50、150、250、350在本文中被描述為具有兩個或三個環(huán)部分，但是調(diào)整環(huán)不限于具有兩個或三個環(huán)部分。例如，在一些實施例中，調(diào)整環(huán)50、150、250、350可以具有四個或更多個環(huán)部分。

雖然調(diào)整環(huán)50、150、250、350在本文中被描述為具有多個環(huán)部分60、61、62，每個環(huán)部分60、61、62具有大致相等的圓周尺寸，但是調(diào)整環(huán)50、150、250、350不限于該配置。例如，在一些實施例中，環(huán)部分(例如，第一環(huán)部分60)中的一個可以大于或小于用于形成調(diào)整環(huán)50、150、250、350的其他環(huán)部分。在一些實施例中，每個環(huán)部分60、61、62可以具有唯一的圓周尺寸。

雖然調(diào)整環(huán)50、150、250、350在本文中被描述為由321不銹鋼、GMR235合金鋼或其組合形成，但是這些材料是示例性的，并且調(diào)整環(huán)50、150、250、350不限于這些材料或其組合。選擇以形成調(diào)整環(huán)50、150、250、350的材料將由具體應(yīng)用的要求而確定。

雖然調(diào)整環(huán)50在本文中被描述為由制造在葉片臂36的壁壘38上的軸向和徑向形狀限制和支撐，但是不限于該配置。例如，在一些實施例中，調(diào)整環(huán)50可以由本身由渦輪機殼體或上葉片環(huán)40限制的一組輥(未示出)徑向地支撐和限制。在該配置中，葉片臂36是平坦的，并且不包含示例的實施例的壁壘。

本文描述的方面可以在不脫離其精神或其本質(zhì)屬性的情況下以其他形式和組合來體現(xiàn)。因此，當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，實施例不限于本文描述的具體細(xì)節(jié)，其僅通過實例給出，并且在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的各種修改和替換是可能的。